Description du logiciel MAGICC :

MAGICC utilise un modèle qui est appelé « upwelling-diffusion » (Wigley et Raper, 1987) comme celui utilisé par l’IPCC90. Les modèles de l’élévation du niveau de la mer sont aussi mis à jour avec des versions des modèles utilisés par l’IPCC90.Les projections faites par l’IPCC90 ont été mis à jour par Wigley et Rapper(1992) incorporant de nouveau résultats et de nouveau scénarios d’émissions des GES produit par l’IPCC en 1992(Legget et All, 1992).Dans le but de réaliser ceci, il était nécessaire de développer des modèles de cycles de gaz qui ont été introduit s dans MAGICC.

Le modèle du cycle de carbone (Wigley, 1993) est basé sur la circonvolution du modèle de l’océan (Maier, Reiner et hasselmann, 1987) qui permet le bon fonctionnement de l’échange gazeux de l’atmosphère vers l’océan. La composante terrestre du modèle du cycle de carbone fait introduire la capacité de fixation de CO2 par la végétation(les émissions passées dues à la déforestation sont particulièrement incertaines).

Le modèle de méthane (Osborne et Wigley, 1994) exprime la durée de vie atmosphérique de CH4 comme fonction de sa concentration atmosphérique de ces gaz. Les effets des incertitudes des changements dans la durée de vie passée et/ou future du méthane, ainsi que la

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Projection du climat futur sur l’Algérie, par les modèles climatiques CNRM - CM et MPI-ESM contribution au forçage radiatif dû à l’oxydation du CH4 par la vapeur d’eau stratosphérique ont été aussi introduits.

Le modèle de l’oxyde nitreux qui est un modèle de l’équilibre massique utilisant un facteur de conversion : concentration-masse, et une durée de vie constante.

Le modèle des halocarbones utilise 4 groupes : CFC11, HFC134a, les émissions sont fixes dans MAGICC.

Une gamme de valeurs de la contribution négative du forçage radiatif dû aux sulfates et aux aérosols doit être utilisée compte tenue des incertitudes dans ces facteurs. A cause de la courte durée de vie des aérosols, leur forçage radiatif est exprimé comme fonction d’émission de SO2.

Pour tous les gaz, excepté le SO2, les concentrations atmosphériques résultantes du modèle de cycle de gaz sont converties en forçage radiatif utilisant les résultats du modèle de transferts radiatif (Shine et All 1990).

Le forçage radiatif total commande le modèle énergétique de la balance climatique du phénomène upwelling. Ce modèle calcule la moyenne du profil vertical de l’échange thermique océanique pour chaque hémisphère (40 niveaux de la surface à 400 m de profondeur) entre 1765 et 2100. Il ya 4 paramètres qui déterminent la vitesse à laquelle la chaleur est transférée depuis le fond de l’océan jusqu’à la surface.

Cependant l’unique paramètre important qui détermine la température et le niveau de la mer à venir est la sensibilité climatique. Elle peut être définie comme étant l’équilibre thermique en surface résultant d’un doublement de CO2 atmosphérique (∆T2x). Le rapport de l’IPCC donne

une meilleure estimation de (∆T2x de 2,5 avec une marge de 1,5 à 4,5°C).

Un des facteurs qui contribue à l’élévation future du niveau de la mer est l’expansion thermique de l’océan. Cette expansion est calculée à partir du changement du profil vertical de la température océanique obtenue à partir des modèles climatiques. Comme avec la température de surface, les résultats dépendent des paramètres utilisés dans le modèle climatiques.

La contribution à l’élévation du niveau de la mer par la fonte des glaciers est aussi considérée. La Groenland, l’antarctique et autre petit glacier sont traités séparément. Les modèles de la

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Projection du climat futur sur l’Algérie, par les modèles climatiques CNRM - CM et MPI-ESM fonte du Groenland et de l’antarctique sont exprimés simplement comme la sensibilité du changement de la température. Dans le cas de ce modèle, la proportion fondue est déterminée à la fois par le paramètre de la sensibilité de la température et par le temps de réponse des glaciers.

Pour exprimer la grande gamme d’incertitudes en ce qui concerne la projection du niveau de la mer due à la grande, moyenne et petite fusion de la glace, les paramètres mis en jeux sont tournés dans le modèle avec les différentes projections de température (∆T2v) respectivement.

MAGICC est continuellement mis à jour. Les changements dans les modèles du cycle de carbone sont ajoutés petit à petit. Ce qui pourrait affecter les projections relatives à la température et au niveau de la mer. Par exemple pour le scenario de référence IS92a, la meilleure estimation des concentrations atmosphériques en CO2 pour l’an 2100 est réviséeentre 740 et 680 ppmv. Les résultats primaires indiquent qu’il y aura une baisse pour une meilleure estimation correspondante à la projection de la température à partir de 2,5 à 2,1°C.

MAGICC exécute 4 modèles complets simulés entre 1765 et 2100. Pour expliquer ceci, on considère deux types de questions ; la première, si on veut évaluer les effets d’un scénario de politique particulier sur le climat, on doit comparer le scénario de politique avec le fond d’un scénario de référence. Pour les paramètres du modèles du climat et ceux du niveau de la mer, il est suffisant d’utiliser seulement la série des valeurs de la meilleur estimation(best-guess) en choisissant les options de paramètres du modèle par défaut (default).les deux séries de résultats sont indiquées par les extensions : PD et RD.

Alternativement, un scientifique s’intéresse à l’examen de la sensibilité des différents modèles utilisés par MAGICC et la superposition des paramètres d’autres modèles. Dans ce cas il doit choisir le même scenario d’émission pour celui de politique et celui de référence, et après, il choisit la séries des paramètres spécifiés (user-values) qui différent des valeurs par défaut (default values).Si R est utilisé pour le seul scénario, alors les résultats sont indiqués par RU et RD, où RD est le même comme dans le premier exemple. En général, on peut combiner les deux types de résultats et produire 4 séries de données de sortie (output) : PD, RD, PU et RU.

En plus de la possibilité de faire tourner ces 4 cas, MAGICCestime une gamme d’incertitudes due à celles des paramètres du modèle. Pour faire ceci, on calcule 4 séries d’opération pour chaque concentration de CO2, et 4 pour le CH4 (entre 1990 et 2100) correspondant aux séries

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Projection du climat futur sur l’Algérie, par les modèles climatiques CNRM - CM et MPI-ESM de paramètres « low », « default ou best-guess), « user » et « high ». pour les concentrations des gaz, il ya par conséquent deux séries primaires de données de modèles produites pour chaque scénario d’émission, correspondant aux paramètres « user »(RU et PU), et au paramètres « default » (RD et PD).