Central Africa rainfall and associated mechanisms as represented in General Circulation Models (GCMs): Case study of the MetUM outputs

Abstract

Bien que les modèles climatiques soient importants pour faire des projections du climat futur, jusqu’à présent, peu d’attention a été consacrée à la simulation par ces modèles du climat complexe de l’Afrique centrale (AC). Cette étude examine, a l’aide des processus atmosphériques qui gouvernent le climat de l’AC, les biais de précipitations dans huit (8) modèles climatiques de la phase 6 du projet d’intercomparaison des modèles couplés (CMIP6) ainsi que leurs prédécesseurs de la phase 5, en se concentrant sur le modèle unifié du Met Office (MetUM). En association avec une convergence irréaliste du flux d’humidité, des modèles tels que le modèle BCC-CSM surestiment les précipitations dans les deux versions, tandis que d’autres, comme le modèle GISS-E2, les sous-estiment. Pour ce qui est du modèle MetUM, l’étude montre que les deux versions du modèle dépeignent un biais humide (sec) à l’est (ouest côtier) de l’AC pendant la saison septembre novembre, le biais humide (sec) étant plus fort dans les modèles couplés (atmosphériques). Nous explorons ici les causes potentielles de ces biais, qu’elles soient régionales ou à grande échelle. Les résultats révèlent que la surestimation de la branche descendante simulée de la cellule de retournement zonal de l’Atlantique-Congo est associée à un fort gradient de température et de pression près de la surface entre l’AC et l’océan Atlantique oriental. Ceci conduit à de forts vents d’ouest à basse altitude (LLWs) qui assèchent la côte ouest de l’CA et renforcent l’intensité de la cellule du bassin du Congo. A l’est de l’AC, le biai humide est partiellement dû à la mauvaise représentation de l’intensité des deux composantes du jet d’est africain qui déplacent la convergence du flux d’humidité de la moyenne troposphère vers le sud, favorisant une convection plus importante au sud de l’équateur. En outre, la surestimation de la largeur et de l’intensité simulées de la cellule du bassin du Congo est associée à une forte convergence de l’humidité à basse troposphère sur l’est de l’AC, ce qui contribue à davantage de précipitations. Les contributions à distance au biais humide proviennent à la fois de l’Atlantique et de l’océan Indien. La circulation zonale de retournement Atlantique-Congo simulée assèche la côte par sa branche inférieure surestimée (LLWs) qui se déplace plus loin dans le continent et advecte plus d’humidité vers l’est de l’AC. En simultané, pendant les années positifs du dipôle de l’océan Indien, l’humidité advectée de l’océan Indien vers la région de l’AC est surestimée dans les modèles, beaucoup plus dans les modèles couplés, et contribue au biais humide de l’AC oriental.