mise à jour : 30 mars 2019
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- Techniques et méthodes

L'utilisation des modèles aujourd'hui

La planète Mars vue par le téléscope spatial Hubble
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Ces quatre vues de la planète Mars montrent clairement la présence de nuages d'eau dans son atmosphère. Il est possible, grâce à un GCM, de simuler ces nuages et d'en apprendre plus sur leurs caractéristiques.
Crédit : S. Lee, J. Bell, M. Wolff, HST, Nasa

Depuis les années 1950, de très nombreux groupes de recherche ont développé des modèles numériques pouvant simuler l'atmosphère de par le monde. Comme on vient de le voir, leur motivation première provient de la volonté de prédire l'écoulement de l'air, ou autrement dit sa circulation. Le nom donné à de tels modèles est MCG, pour Modèle de Circulation Générale, mais on utilise plus communément l'acronyme anglais GCM. Aujourd'hui les applications des GCMs se sont diversifiées : en plus de la prédiction météorologique, on les utilise pour étudier le climat de la Terre et les effets du changement climatique, les climats passés, présents et futurs d'autres planètes (Mars, Vénus, Jupiter, Saturne, Pluton) ou satellites (Titan, Triton) dotés d'une atmosphère dans le système solaire ainsi que du climat d'exoplanètes.

Les observations que nous possédons aujourd'hui sur les exoplanètes ne suffisent pas encore à contraindre précisémment un GCM. En effet, il faudrait une bonne connaissance de leur orbite, rayon, masse, etc ... et évidemment de leur topographie (pour les planètes telluriques) et composition atmosphérique pour être à même de simuler spécifiquement l'atmosphère d'une exoplanète. Le plus souvent, l'utilisation d'un GCM pour modéliser des atmosphères d'exoplanètes tient dans des études assez générales qui nous renseignent sur le comportement d'une atmosphère avec des hypothèses génériques. Toutefois, on constate qu'un nombre grandissant d'études visent à simuler l'état atmosphérique d'exoplanètes connues de la manière la plus fidèle possible afin d'interpréter au mieux les premières observations de leur atmosphère.

Pour l'étude de la Terre, le terme de GCM peut aussi bien faire référence à un modèle qui simule son atmosphère ou ses océans. Le couplage d'un modèle d'océan et d'atmosphère, avec également d'autres modèles pour la surface (hydrologie, végétation, glace d'eau) conduit à l'apparition d'un modèle qu'on qualifie de Global Climate Model, et dont les initiales restent GCM. Le terme de GCM est ainsi utilisé avec ambiguité et peut désigner un modèle d'atmosphère seul, d'océan seul, ou de l'addition d'un modèle d'atmosphère, d'océan et de surface. Les initiales GCM peuvent indifférement vouloir dire Global Circulation Model ou Global Climate Model, mais on préférera le terme de climat à celui de circulation car bien souvent le but d'un GCM est de connaître le climat d'une exoplanète plutôt que sa circulation à un instant donné.

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