Probabilité de refroidissement local temporaire

Même sous l’action climatiquement dominante des gaz à effet de serre, les températures de l’air à la surface peuvent présenter des périodes de refroidissement temporaire relativement longues. Cela est vrai au niveau global, mais encore plus aux niveaux régional ou local, le climat étant plus variable aux petites échelles spatiales.

En considérant un grand ensemble de simulations numériques, il est possible d’estimer la probabilité qu’un endroit donné connaisse des périodes de refroidissement. Pour le territoire canadien et la période 2006-2035, les probabilités de baisse des températures annuelles sont de l’ordre de 40 à 46 % pour une durée de 5 ans, et de 2 à 18 % pour une durée de 25 ans, en cohérence avec une tendance au réchauffement sur le plus long terme.

Les résultats de ce projet rappellent l’importance de la variabilité climatique naturelle, et indiquent qu’une tendance temporaire au refroidissement ne contredit pas le réchauffement observé et prévu.

• Expliquer la cohérence entre une tendance temporaire au refroidissement et le réchauffement à long terme. Illustrer l’importance de considérer la variabilité climatique dans l’adaptation à court terme;

• Estimer les probabilités qu’un refroidissement d’une durée allant de 5 à 25 ans survienne durant la période 2006-2035, à travers le Canada et pour chaque saison;

• Étudier l’impact de la méthode de construction des scénarios climatiques sur les résultats.

• Interpolation de 60 simulations climatiques globales représentant 15 modèles numériques et 4 scénarios d’émissions sur une grille couvrant le Canada;

• Construction des scénarios climatiques par ajustement statistique des simulations basé sur un produit d’observation;

• Calcul des probabilités de refroidissement par endroit et par saison;

• Rédaction d’un article scientifique.

Les probabilités ont été obtenues à partir de 60 simulations, soit 4 pour chacun des 15 modèles globaux suivants : FGOALS-s2, MIROC5, MRI-CGCM3, HadGEM2-AO, GFDL-ESM2M, HadGEM2-ES, FIO-ESM, NorESM1-M, MIROC-ESM-CHEM, CSIRO-Mk3-6-0, GISS-E2-R, CCSM4, GFDL-ESM2G, MIROC-ESM, et GFDL-CM3.

Chaque simulation d’un modèle est basée sur l’un des scénarios d’émissions RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0 ou RCP8.5, et un poids égal est attribué à chacune des 60 simulations. Une fois que chaque simulation a été utilisée pour construire un scénario climatique, la fréquence d’occurrence de pentes linéaires négatives pour une durée déterminée (5, 10, 15, 20 ou 25 ans) durant la période 2006-2035 est interprétée comme la probabilité de refroidissement – cette interprétation repose sur le principe que plus un phénomène (comme un refroidissement) est simulé fréquemment par les modèles climatiques, plus l’on doit le considérer plausible pour le système atmosphérique réel. Les calculs sont effectués indépendamment pour chacun des points d’une grille couvrant le Canada.

Figure 1 : Températures moyennes hivernales (déc-janv-fév) observées (1962-2010; en noir) et scénario futur plausible (2011-2035; en vert) pour la Ville de Québec. Les tendances linéaires de durée de 15 ans centrées sur chaque année peuvent indiquer un refroidissement (bleu) ou un réchauffement (rouge). Le scénario climatique a été sélectionné parmi un plus large ensemble de 15 scénarios, dont la variabilité interannuelle est représentée en gris.

La Figure 2 ci-dessous montre les probabilités de refroidissement pour une durée de 20 ans, telles qu’obtenues pour chaque saison. Généralement, les probabilités approchant les 50% vont de pair avec une variabilité climatique interannuelle très forte par rapport au signal de fond (tendance à long terme), comme c’est le cas par exemple pour le Labrador en hiver (DJF, pour décembre-janvier-février).

À l’inverse, les faibles probabilités dénotent un fort signal de réchauffement par rapport à la variabilité interannuelle, comme c’est le cas par exemple pour l’extrême sud du Québec en automne (SON, pour Septembre-Octobre-Novembre).

Figure 2 : Probabilités de refroidissement local sur 20 ans, à travers le Canada et pendant la période 2006-2035. Les probabilités sont présentées par saison : a) hiver (DJF), b) printemps (MAM), c) été (JJA), et d) automne (SON).