L'océan austral, qui entoure l'Antarctique, joue un rôle crucial dans la régulation du climat terrestre. Cependant, les nuages qui se forment dans cette région isolée restent mal compris, malgré leur impact significatif sur l'équilibre énergétique de la planète. Ces nuages contrôlent la quantité de lumière solaire qui atteint la surface de la Terre ainsi que la quantité de chaleur rayonnée vers l'espace. De petites inexactitudes dans la modélisation de ces nuages peuvent entraîner de grands écarts dans les prévisions météorologiques et les projections climatiques, les rendant un défi majeur pour les scientifiques. Pour mieux comprendre ces nuages, des chercheurs du National Institute of Polar Research du Japon et de l'Université de Nagoya ont analysé des données collectées lors de la 64e expédition japonaise en Antarctique (JARE64) en 2022-2023. À l'aide de la navire de brise-glace R/V Shirase, ils ont récolté des mesures continues des propriétés des nuages, de la température et de l'humidité atmosphériques, de la radiation de surface et des niveaux de particules en suspension. Ces données ont fourni un point de référence détaillé pour évaluer dans quelle mesure les modèles climatiques simulent l'atmosphère de l'océan austral. L'équipe a comparé deux ensembles de données de réanalyse largement utilisés, ERA5 et MERRA-2, avec le modèle climatique CAM-ATRAS à l'aide des observations de l'expédition. Bien que tous les trois modèles aient globalement capturé les motifs des nuages, ils ont montré des différences importantes. Les deux ensembles de données de réanalyse surestimaient la fréquence des nuages de bas niveau, tandis que CAM-ATRAS correspondait le plus précisément aux occurrences et aux phases des nuages observés. Cependant, les trois modèles sous-estimaient la quantité de radiation longue onde descendante atteignant la surface. Cette sous-estimation était liée à des concentrations de particules en suspension supérieures à celles observées dans les ensembles de données de réanalyse. Pour explorer l'influence des particules en suspension sur la formation des nuages et la radiation de surface, les chercheurs ont mené des expériences de sensibilité avec CAM-ATRAS en augmentant les émissions de particules en suspension dans l'hémisphère sud. Surprenant, ces expériences ont produit davantage de nuages de bas niveau, mais ont eu un effet limité sur la radiation de surface. L'équipe a constaté que la disparité ne provenait pas uniquement de la fréquence des nuages, mais plutôt des propriétés physiques des nuages simulés. Les modèles produisaient des nuages contenant trop de glace, ce qui réduisait la chaleur rayonnée vers la surface. Cependant, la sous-estimation de la radiation de surface était également liée à un biais de température trop bas dans les modèles. Ces résultats suggèrent que représenter précisément à la fois la phase des nuages et la température est plus important que simplement correspondre à la fréquence des nuages lors de la simulation de l'équilibre énergétique de l'océan austral. L'étude souligne le besoin de modèles climatiques améliorés qui capturent mieux la microphysique des nuages, les interactions entre les particules en suspension et les nuages, ainsi que les conditions atmosphériques de fond. Les chercheurs soulignent que la réduction des incertitudes dans les prévisions climatiques exigera davantage d'observations complètes, en particulier des températures et des propriétés des nuages à travers l'océan austral et l'Antarctique. L'intégration de données existantes mais peu utilisées, telles que les observations radar provenant de la station Syowa du Japon, pourrait aider à améliorer la précision des modèles et à renforcer la fiabilité des prévisions climatiques.