Peut-on prévoir le climat alors qu’on ne sait pas prévoir la météo au-delà de quelques jours ?

L’atmosphère est un système constamment fluctuant, et ce sont précisément ses fluctuations qui constituent la météorologie. Le climat, qui n’est pas instantané, mais est défini par les valeurs moyennes des fluctuations, prises sur plusieurs années ou plus, est en quelque sorte l’« état de régime » de l’atmosphère. Une preuve que la prévision météorologique et la prévision climatique ne sont pas de même nature est donnée par l’utilisation des modèles numériques. Ces modèles (qui sont fondamentalement les mêmes dans l’un et l’autre cas) sont des codes pour ordinateurs qui calculent de proche en proche l’évolution de l’écoulement atmosphérique, telle que la définissent les lois de la physique, à partir d’un état de départ donné. Quand on veut effectuer une prévision météorologique à échéance de quelques jours, il est extrêmement important de définir l’état de départ aussi précisément que possible. Une petite erreur dans les conditions initiales conduit rapidement à une erreur importante dans la prévision. C’est là l’« effet papillon » bien connu d’E. N. Lorenz, observé tous les jours dans les centres de prévision météorologique.

Quand on souhaite au contraire effectuer une prévision climatologique, l’état de départ de la simulation est sans importance. L’expérience prouve que le « climat » simulé, moyenné sur quelques décennies, est indépendant de l’état de départ.

Dans le cas de l’effet de serre, ce que prévoient les modèles numériques (et, avant même les modèles, les lois de la physique), c’est qu’une augmentation de la quantité de CO₂ (et d’autres gaz comme le méthane CH₄) conduit à une élévation globale de la température de la troposphère. La prévision de cette élévation est d’essence différente de la prévision des fluctuations quotidiennes de l’écoulement atmosphérique.