L’Asie des hautes montagnes (HMA), région source des principaux fleuves asiatiques, joue un rôle essentiel dans le maintien de la sécurité de l’eau et des écosystèmes en aval. Au cours des 50 dernières années, les précipitations estivales dans la HMA ont présenté une configuration dipolaire : assèchement au sud et humidification au nord.
Bien que les modèles climatiques mondiaux soient largement utilisés pour explorer les mécanismes et les projections de ces changements, leurs performances restent limitées par le relief complexe de la région et ses conditions climatiques uniques. Une question clé se pose donc : la résolution améliorée du modèle peut-elle produire une plus grande fidélité dans la simulation des précipitations HMA ?
Une nouvelle étude publiée le 15 octobre dans Journal du climat aborde ce problème, révélant la valeur ajoutée et les mécanismes physiques d'une résolution horizontale accrue dans la simulation des tendances des précipitations à long terme dans l'HMA. Les travaux ont été dirigés par un doctorat. Lan Li, étudiant de l'Institut de physique atmosphérique (IAP), de l'Académie chinoise des sciences et de l'Université de l'Académie chinoise des sciences (UCAS).
À l’aide de six paires de modèles CMIP6 avec différentes résolutions horizontales, l’équipe a analysé comment une résolution plus élevée améliore la simulation des tendances des précipitations estivales à long terme (1951-2014) et a exploré les mécanismes physiques à l’origine de cette amélioration.
« Les modèles à haute résolution capturent les tendances des précipitations observées avec beaucoup plus de précision que leurs homologues à basse résolution, en particulier sur la marge sud de la HMA et dans les régions voisines, réduisant ainsi le biais humide d'environ 65 % », a déclaré Lan Li, l'auteur principal de l'étude.
Qu’est-ce qui motive cette amélioration ? « Les performances améliorées des modèles à haute résolution proviennent principalement du forçage à distance associé au réchauffement de la SST dans l'océan Indien, plutôt que des effets orographiques locaux », a expliqué le professeur Tianjun Zhou, auteur correspondant de l'étude.
Des analyses approfondies du bilan hydrique et du bilan énergétique statique humide révèlent que les modèles à haute résolution peuvent mieux capturer un modèle de température de surface de la mer (SST) chaude au-dessus de l'océan Indien tropical central. Cette anomalie SST supprime les précipitations sur la mer de Chine méridionale et le continent maritime, ce qui déclenche à son tour une réponse d'onde de Rossby qui génère une circulation anticyclonique anormale sur le nord du golfe du Bengale. Le flux anticyclonique qui en résulte transporte de l'air sec dans le sud de la HMA, supprimant la convection locale et atténuant les précipitations excessives dans la région.
Cette étude démontre que, sous la même configuration physique, les modèles climatiques avec une résolution horizontale plus élevée reproduisent plus précisément les tendances des précipitations dans les hautes montagnes d’Asie. Les chercheurs recommandent donc d’utiliser des modèles à haute résolution pour étudier les changements du cycle de l’eau dans des régions au relief complexe. Ils espèrent que ces résultats offriront des informations précieuses pour améliorer la prochaine génération de modèles climatiques.
