La dépendance du forçage radiatif et du retour d'information sur les modèles évolutifs de changement de température de surface dans les modèles climatiques

Résumé Des expériences avec le CO 2 quadruplé instantanément puis maintenu constant sont utilisées pour montrer que la relation entre l'apport de chaleur nette moyenne globale au système climatique et le changement de température de l'air de surface moyenne globale est non linéaire dans la phase 5 du Projet d'Intercomparison des Modèles Couplés (CMIP5) des modèles de circulation générale atmosphère–océan (AOGCMs). La non-linéarité est montrée comme résultant d'un changement dans la force des retours d'information climatique entraînés par un modèle évolutif de réchauffement de surface. Dans 23 des 27 AOGCM examinés, le paramètre de retour d'information climatique devient significativement (confiance de 95%) moins négatif (c'est-à-dire que la sensibilité climatique effective augmente) au fil du temps. Les paramètres de retour d'information nuageux montrent les plus grands changements. Dans la moyenne des AOGCM, environ 60 % du changement dans le paramètre de retour d'information provient des tropiques (30°N–30°S). Une région importante impliquée est le Pacifique tropical, où le réchauffement de surface s'intensifie à l'est après quelques décennies. La dépendance des retours d'information climatique sur un modèle évolutif de réchauffement de surface est confirmée en utilisant les GCM atmosphériques HadGEM2 et HadCM3 (AGCMs). Avec des températures de surface de mer évolutives mensuelles et de la glace de mer prescrite de son homologue AOGCM, chaque AGCM reproduit les retours d'information variables dans le temps, mais lorsqu'un modèle fixe de réchauffement est prescrit, la réponse radiative est linéaire avec le changement de température globale ou presque. Il est également démontré que les méthodes de régression et de SST fixe pour évaluer le forçage radiatif effectif sont en principe différentes, car l'ajustement rapide de la SST lorsque le CO 2 est modifié peut produire un modèle de changement de température de surface avec une moyenne globale nulle mais un changement non nul de la radiation nette au sommet de l'atmosphère (~−0.5 W m −2 dans HadCM3).