Arzel, O., M. H. England, A. Colin de Verdière, T. Huck, 2012: Abrupt millennial variability and interdecadal-interstadial oscillations in a global coupled model: sensitivity to the background climate state. Climate Dynamics, 39, 259-275, doi: 10.1007/s00382-011-1117-y.

Variabilité millénaire abrupte et oscillations interdécennales interstadiaires dans un modèle couplé global : sensibilité à l'état climatique moyen.


Nous avons étudié ici l'origine (bifurcation) des transitions climatiques abruptes sur les échelles de temps millénaires pour un forçage solaire externe constant à l'aide d'un modèle couplé global de complexité intermédiare (UVic ESCM). Nous avons montré que l'origine des oscillations de type Dansgaard-Oeschger dans ce modèle est due au transport de chaleur vers le nord réduit dans le bassin Atlantique. Ce résultat s'accorde avec les études précédentes réalisées avec des modèles beaucoup plus simples. L'existence de transitions climatiques abruptes sur des échelles de temps millénaires au cours des périodes glaciaires est donc la conséquence de l'affaiblissement de la rétroaction négative d'advection de température. Ceci est confirmé par une série d'expériences numériques spécialement préparées pour explorer la sensibilité de la structure des bifurcations de la cellule méridienne Atlantique à l'accroissement de la concentration de CO2 atmosphérique avec des conditions aux limites de type glaciaire. Contrastant avec les phases stadiaires froides des oscillations millénaires, nous montrons aussi l'émergence d'une forte variabilité interdécennale dans l'Atlantique Nord au cours des phases chaudes interstadiaires. L'instabilité produisant ces oscillations interdécennales interstadiaires est identique à celle mise en évidence dans des modèles océaniques forcés par des flux de flottabilité prescrits constants, une instabilité barocline de grande-échelle se développant autour de la région de décrochement du courant de bord ouest dans l'Atlantique Nord. Une comparaison avec les observations modernes conforte un mécanisme comparable à celui produisant les oscillations multidécennales dans l'Atlantique (AMO) sur des périodes de 30-40 ans.