Comparaison des modèles climatiques

Il s'agit d'évaluer la fiabilité des données climatiques fournies par les GCM, en particulier vis-à-vis des précipitations, et donc de vérifier que les modèles climatiques sont suffisamment performants pour reproduire correctement les précipitations en termes de dynamique saisonnière et de variabilité interannuelle. Pour cela, quatre modèles climatiques ont été choisis parmi ceux mentionnés par l'IPCC : le modèle CSIRO-Mk2, le modèle ECHAM4/OPYC3, le modèle HadCM3 et le modèle NCAR-PCM. Les précipitations simulées par ces GCM sont comparées à celles observées (données du CRU) sur la période 1990-1998.

Les quatre GCM étudiés reproduisent bien la répartition latitudinale des précipitations moyennes annuelles en Afrique de l'Ouest. Les trois unités climatiques sahélienne, soudanienne et guinéenne sont bien identifiées sur la fenêtre d'étude, mais leurs limites ne correspondent pas à celles réellement observées et varient selon le modèle climatique étudié. D'une manière générale, les précipitations de la zone sahélienne ne sont pas correctement modélisées.

Pour les précipitations moyennes annuelles, la figure ci-dessous indique pour chaque cellule le modèle climatique présentant la plus faible valeur d'erreur relative calculée entre précipitations observées et simulées. Les cellules noires correspondent à une erreur relative supérieure à 50 %, ce qui signifie qu'aucun modèle climatique n'est bon et, par conséquent, la comparaison entre modèles n'a aucun sens. Ces cellules se situent toutes dans la zone désertique et subdésertique. Le modèle CSIRO-Mk2 semble mieux reproduire les précipitations annuelles sur l'Afrique Centrale (Tchad, Cameroun, République Centrafricaine, Soudan et Zaïre). Le modèle NCAR-PCM semble plus performant sur le Burkina Faso, le Ghana, le Togo, le Bénin, le Niger occidental et l'est de la Côte d'Ivoire. Le modèle HadCM3 est meilleur sur la partie occidentale de la fenêtre d'étude (Mali, Guinée, Côte d'Ivoire, Mauritanie). Enfin, le modèle ECHAM4 est performant sur quatre petites zones espacées : Nigéria, Soudan-Tchad, Zaïre-République Centrafricaine, Guinée-Sierra Leone.

Comparaison des modèles climatiques par rapport aux erreurs relatives moyennes annuelles sur la période 1990-1998. Les lettres indiquent le modèle climatique le plus performant : (C) CSIRO-Mk2, (E) ECHAM4, (H) HadCM3 et (P) NCAR-PCM.

La figure suivante indique, pour chaque cellule, le modèle climatique présentant la valeur la plus forte du coefficient de corrélation calculé entre les précipitations moyennes observées et simulées durant la saison des pluies. Comme précédemment, les cellules noires se situent toutes en la zone désertique et subdésertique (sauf Dakar au Sénégal). Le modèle CSIRO-Mk2 est le plus performant sur tout le centre de la fenêtre d'étude, où il n'y a qu'une saison des pluies. Le HadCM3 est dominant dans le secteur côtier et particulièrement sur le sud du Nigeria et au Cameroun. L'ECHAM4 semble être le plus adapté pour reproduire la double saison des pluies dans le sud de à la Côte d'Ivoire. Il semble être également le plus performant sur le sud-est de la fenêtre d'étude (Soudan, Zaïre, République Centrafricaine) et sur le secteur Togo-Bénin-Ghana-Burkina Faso. Enfin, peu de cellules font ressortir les résultats du NCAR-PCM, à l'exception d'un groupe homogène au Soudan.
Comparaison des modèles climatiques par rapport aux coefficients de corrélation mensuels calculés sur les mois de la saison des pluies sur la période 1990-1998. Les lettres indiquent le modèle climatique le plus performant : (C) CSIRO-Mk2, (E) ECHAM4, (H) HadCM3 et (P) NCAR-PCM
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