Les caractéristiques de la neige et la rétroaction de l'albédo de la neige en Amérique du Nord simulées par le modèle régional canadien du climat (MRCC5)

摘要

La rétroaction de l'albédo de la neige augmente la sensibilité du climat des continents de l'hémisphère nord et diverge largement entre les modèles de climat. Cette étude vise donc à évaluer les caractéristiques de la neige et la rétroaction de l'albédo de la neige en Amérique du Nord dans la cinquième génération du Modèle Régional Canadien du Climat (MRCC5). La force de rétroaction de l'albédo de la neige est définie par le gain en rayonnement solaire net au sommet de l'atmosphère lorsqu'il y a une diminution d'albédo associé à une augmentation de température à la surface. Cette force est contrôlée par un terme d'atmosphère définie par la variation de l'albédo planétaire avec la surface, et par un terme de surface définie par le changement de l'albédo de la surface associé à une augmentation de température à la surface. Ce dernier est déterminé par la somme d'une rétroaction de la couverture neigeuse et d'une dépendance de l'albédo de la neige à la température. Dans cette étude, les caractéristiques de la neige et le terme de surface de la rétroaction de l'albédo de la neige dans le cycle saisonnier sont validés en comparant une simulation du MRCC5 pilotée par les réanalyses ERA-40 et ERA-Interim avec les observations disponibles. Les changements projetés des caractéristiques de la neige sont évalués pour la période de 2071-2100 par rapport à la période de 1976-2005 avec des simulations de changement climatique transitoire pilotées par CanESM2 et MPI-ESM, pour les RCP 4.5 et 8.5. Étant donné l'importance d'évaluer les erreurs dans les simulations issues des erreurs de données de pilotage, les erreurs de conditions aux frontières sont également évaluées en comparant les simulations pilotées par les MCGs avec celle pilotée par ERA-40/ERA-Interim. De plus, le terme de surface de la rétroaction de l'albédo de la neige est évalué dans un contexte de changement climatique. La validation suggère que le modèle est en mesure de représenter la distribution spatiale de la profondeur et de l'équivalent en eau de la neige dans les latitudes moyennes, mais une surestimation est observée dans l'archipel arctique canadien. L'albédo de la neige du MRCC5 est surestimé dans les forêts et les montagnes des latitudes moyennes, comparé aux observations. Il faut noter qu'il peut aussi y avoir des incertitudes considérables dans les observations. Les résultats indiquent que le terme de surface de la rétroaction de l'albédo de la neige dans le MRCC5 est surestimé et presqu'entièrement contrôlé par la rétroaction de la couverture neigeuse alors que pour les observations tel que le Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), la rétroaction de la couverture neigeuse et la dépendance de l'albédo de la neige à la température ont des forces plus ou moins similaires. La surestimation du terme de surface de la rétroaction de l'albédo de la neige semble être liée à la rétroaction de la couverture neigeuse, qui est directement liée à l'albédo de la neige. Ceci indique qu'une amélioration de la représentation de l'albédo de la neige est nécessaire dans le modèle.ud______________________________________________________________________________ udMOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : caractéristiques de la neige, rétroaction de l'albédo de la neige, Modèle Régional Canadien du Climat, validation, changement climatique