Simulations du modèle régional canadien du climat, version 5 (MRCC5) en Afrique de l'Ouest : validation et sensibilité à la localisation du domaine

L'Afrique de l'Ouest (AO) est une région continentale des tropiques caractérisée par une intense variation des précipitations. Les études récentes ont permis d'améliorer la compréhension de la dynamique de la mousson africaine. Ces études ont contribué à la sécurité alimentaire, à la santé publique et à la stabilité politique de la région. L'AO est touchée par des aléas climatiques extrêmes, notamment les sécheresses et les inondations, qui affectent principalement les populations majoritairement rurales. Les conséquences socioéconomiques et sanitaires (p. ex., la famine et les épidémies) ont des impacts énormes sur le quotidien des populations. Les options d'adaptation ont été prises, mais s'avèrent insuffisantes pour la sécurité alimentaire, les ressources en eau et les problèmes de santé. Ces changements poussent de nombreuses personnes à se déplacer vers des régions sécuritaires. Les études ont montré une variation significative du climat passé, actuel et futur de l'Afrique. Ces changements futurs projetés auront des effets importants sur les différents secteurs tels l'économie, la politique et la santé. Par conséquent, une meilleure connaissance des projections climatiques s'impose. Ainsi, les modèles climatiques globaux (MCG) sont utilisés pour étudier et faire des projections du climat de l'AO. La résolution spatiale des MCG est acceptable pour étudier la circulation et les changements climatiques à l'échelle planétaire, mais insuffisante à l'échelle régionale. Compte tenu de ces insuffisances, des études récentes ont été effectuées avec les modèles régionaux du climat (MRC). Les MRC sont toutefois sensibles aux conditions initiales, aux frontières latérales, à la région et à la taille du domaine. Dans la poursuite d'études précédentes sur la variabilité inter-membre, cette étude évalue les simulations effectuées avec le Modèle Régional Canadien du Climat version 5 (MRCC5), quant à l'habileté du modèle à reproduire le climat observé, ainsi que la sensibilité des simulations à la localisation du domaine de calcul. Un ensemble de quatre simulations a été réalisé pour l'année 2006, avec une résolution horizontale de 22 km (0.2°). Les simulations se distinguent les unes des autres uniquement par la localisation géographique du domaine d'intégration. Pour les précipitations, les résultats montrent que les zones convectives sont les plus sensibles à la localisation du domaine, révélant que la position du domaine influence les résultats. En général, le MRCC5 représente bien la distribution spatiale des précipitations et sa variabilité inter-saisonnière. Les faiblesses principales sont la surestimation des précipitations sur la Côte de Guinée, mais une sous-estimation dans le Sahel. Les températures simulées par le MRCC5 sont semblables à celles des réanalyses, mais la bande de température chaude dans le Sahara est plus étroite et s'étend moins vers le nord. L'advection de l'air froid d'Europe est plus forte dans les simulations que les réanalyses. Le MRCC5 présente un biais froid sur Fouta Djalon, le plateau de Jos, le massif du Hoggar et les montagnes camerounaises. Il faut remarquer que, pour le champ de température, la variabilité à la localisation du domaine (VL) est inférieure à la variabilité transitoire (VT), contrairement au cas des précipitations où elles étaient du même ordre de grandeur. Ce qui suggère que les conditions aux frontières latérales limitent la croissance de la VL de la température, mais contrôlent peu les précipitations.\ud _____________________________________________________________________________

Present climate and climate change over North America as simulated by the fifth-generation Canadian regional climate model

The fifth-generation Canadian Regional Climate Model (CRCM5) was used to dynamically downscale two Coupled Global Climate Model (CGCM) simulations of the transient climate change for the period 1950–2100, over North America, following the CORDEX protocol. The CRCM5 was driven by data from the CanESM2 and MPI-ESM-LR CGCM simulations, based on the historical (1850–2005) and future (2006–2100) RCP4.5 radiative forcing scenario. The results show that the CRCM5 simulations reproduce relatively well the current-climate North American regional climatic features, such as the temperature and precipitation multiannual means, annual cycles and temporal variability at daily scale. A cold bias was noted during the winter season over western and southern portions of the continent. CRCM5-simulated precipitation accumulations at daily temporal scale are much more realistic when compared with its driving CGCM simulations, especially in summer when small-scale driven convective precipitation has a large contribution over land. The CRCM5 climate projections imply a general warming over the continent in the 21st century, especially over the northern regions in winter. The winter warming is mostly contributed by the lower percentiles of daily temperatures, implying a reduction in the frequency and intensity of cold waves. A precipitation decrease is projected over Central America and an increase over the rest of the continent. For the average precipitation change in summer however there is little consensus between the simulations. Some of these differences can be attributed to the uncertainties in CGCM-projected changes in the position and strength of the Pacific Ocean subtropical high pressure