Simulation du climat par un modèle global de circulation générale

Les équations primitives du mouvement en coordonnées sphériques sont intégrées par rapport au temps sur des grilles globales avec des résolutions horizontales moyennes de 500 et 250 km. Les modèles comportent neuf niveaux s'étendant de 80 m à 28 km au-dessus du sol. Les modèles intègrent des continents réalistes avec une topographie lissée et une surface océanique pour laquelle les températures de l'eau de février sont prescrites. L'insolation correspond à un hiver dans l'hémisphère nord. En plus du vent, de la température, de la pression et de la vapeur d'eau, les modèles simulent les précipitations, l'évaporation, l'humidité du sol, l'épaisseur de la neige et le ruissellement. Les modèles ont fonctionné suffisamment longtemps au-delà d'un état de quasi-équilibre pour permettre l'obtention de statistiques significatives. Les moyennes temporelles des grandeurs météorologiques et hydrologiques calculées par les modèles se comparent favorablement aux moyennes climatiques observées. Par exemple, la structure thermique de l'atmosphère du modèle est très similaire à celle de l'atmosphère réelle, sauf dans la stratosphère de l'hémisphère nord ; de plus, les distributions simulées des principales régions arides sur les continents ainsi que les distributions des ceintures de pluie, tant dans les tropiques qu'aux latitudes moyennes, sont simulées avec succès par les modèles décrits dans cet article. L'augmentation de la résolution horizontale de calcul a particulièrement amélioré les distributions de la pression moyenne en surface et du taux de précipitations.