Depuis 1967 d'énorme progrès ont été fait. Dès le milieu des années 1970' les modèles sont devenus tridimensionnel, c’est-à-dire qu'ils simulent le climat dans des petites boites qui sont toutes influencées par les boites adjacentes.

Fig. 1. Domaine de calcul d'un modèle tridimensionnel (Goosse et al., 2010)

 

Au fur et à mesure que la science avançait (et la capacité des ordinateurs grossissait) de nouveaux processus physiques étaient prise en compte, comme le montre la figure suivante avec le nom des modèles et un schéma décrivant les phénomènes modélisés. 

 

Fig. 2. Résolution et phénomènes pris en compte dans les modèles en 2012 (A National Strategy for Advancing Climate Modeling, 2012)

 

Aujourd'hui, les modèles regroupés sous la dénomination AR5 prennent en compte processus physique et chimique qui se produisent dans l'atmosphère, à la surface du sol, dans la mer, au niveau des aérosols, du cycle du carbone (air-mer-terre), de la chimie atmosphérique, dans la dynamique de la végétation et dans les glaciers.

 

Fig. 3. Phénomènes pris en compte suivant le niveau de modèle (figure 13 dans IPCC et IPCC5 WGII, 2014)

 

La résolution des modèles, c’est-à-dire le nombre de boites, augmente de façon exponentielle au cours du temps (en fonction de la puissance des ordinateurs avant tout). Aujourd'hui les modèles globaux (mondiaux appelé GCM) ont une résolution de de 30 km X 30 km en plan.

Mais il y a plus ! Ce qu'on appel, le downscaling, qui peut être vu comme un jeu de poupées russespermettant d'appliquer un modèle plus fin à l'échelle régionale (RCM). Depuis le modèle global on extrait une zone sur laquelle on fait tourner d'autres modèles avec une résolution encore plus précise en utilisant pour les faces des boites tournée hors de la zone d'étude (en bordure), les valeurs du modèle global.

 

Fig 4. Résolution des modèles climatiques centré sur l'Europe (figure 14 dans IPCC et IPCC5 WGII, 2014)

 

Pour ses scénarios climatiques, CH2018, la Suisse a utilisé les modèles régionaux du projet EURO-CORDEX, qui ont encore été affinés sur le territoire de la Suisse. Les résultats se base sur les simulations de 21 modèles différents exploités par les instituts de recherche européens. Cette façon de faire permet d’analyser plusieurs simulations et d’estimer des incertitudes liées aux scénarios climatiques utilisés.

 

Fig 5. Modèle géographie utilisé pour les scénario CH2018 (source CH2018)

 

Ces méthodes statistiques d'exploitation de plusieurs modèles simultanément (appelées ENSEMBLES) permettent d’affiner la précision des résultats et d'en connaitre l'incertitude associée, principalement en analysant la convergence des résultats.

Ainsi, la Suisse, pour l’ensemble de son territoire a un modèle du changement attendu avec un maillage horizontal de 2 km X 2 km.

Donc, si un soi-disant expert critique les modèles, critique qui est en passant toujours ce que font en premier les scientifiques, demandez lui de quel modèle il parle ? S'il s'agit du modèle SAR du milieu des années 1980' la discussion n'a pas vraiment d'intérêt.