Notre projet utilise une série d'outils qui ont été récemment développés et qui serviront à modéliser les différentes composantes du système climatique régional du bassin méditerranéen et de sa marge nord:
Modèles couplés du système climatique global Dans la communauté nationale de recherche sur le climat, deux modèles couplés atmosphère / océan / glace de mer ont été mis au point dans le cadre du projet GASTON. Le premier modèle (mis au point à Météo-France à Toulouse) utilise le modèle atmosphérique Arpège-climat et le deuxième (mis au point à l'IPSL à Paris) le modèle du LMD. La partie océanique de ces deux systèmes est commune et utilise le modèle de circulation générale océanique OPA développé au LODYC. Le coupleur est aussi commun, et il s'agit du coupleur OASIS développé au Cerfacs. Ces deux modèles couplés globaux ont participé au projet international de comparaison CMIP et ils ont été, tous deux, utilisés dans le scénario du doublement du CO2 (scénario hypothétique d'équilibre, retenu dans le projet GICC-Rhône). Récemment, ils ont été également utilisés pour produire des scénarios transitoires de l'évolution du climat. Le modèle de Météo-France a été utilisé pour le scénario B2 suivant les concentrations du CO2 données par le GIEC pour la période 1950-2100. Le modèle de l'IPSL a été utilisé pour le scénario A2 suivant les émissions du CO2 données par le GIEC pour la période 1860-2100, un module interactif de carbone étant utilisé pour calculer interactivement la concentration du CO2 dans l'atmosphère. L'utilisation de deux modèles différents et de deux scénarios d'émission CO2 différents va nous permettre de cerner les incertitudes liées soit à la construction des modèles climatiques, soit à l'évolution de la société (mode de vie et capacité d'innovation technologique) que nous pouvons prévoir pour le futur.
Modèles climatiques régionaux Le modèle atmosphérique Arpège-climat de Météo-France, comme le LMDZ de l'IPSL, est susceptible d'avoir une maille variable. Il est donc ainsi possible d'augmenter localement la résolution du modèle pour une région géographique donnée. Compte tenu de la capacité actuelle de calcul scientifique, il est possible d'avoir une résolution locale de 50 km pour les deux modèles.
Modèle dynamique de la mer Méditerranée Le modèle de la mer Méditerranée a une maille horizontale de 1/8° et 43 niveaux verticaux, avec une grille plus fine au niveau du détroit de Gibraltar. Ce modèle qui a été mis au point dans une synergie entre le LODYC, l'ENSTA, le CERFACS et Météo-France dérive du modèle PAM Méditerranée (projet MERCATOR).
Modèle sur l'écosystème de la Méditerranée Le LODYC s'est investi depuis plusieurs années dans l'étude de l'écosystème marin du Golfe du Lion à l'aide de modèles emboîtés qui permettent d'avoir une maille très fine dans la région d'intérêt tout en permettant d'obtenir un forçage réaliste dû à la circulation générale donnée par un modèle de maille plus grande. Ce modèle du Golfe du Lion inclut une modélisation des processus bio-géo-chimiques.