Is future climate predictable with statistics?

CNRM, Météo France and CNRS, 42 Avenue Gaspard Coriolis, 31057 France

Abstract

The purpose of this note is to briefly introduce the statistical models and methods used in climate sciences to estimate, from observations, the sensitivity of the Earth's climate to Greenhouse Gases. First the context of climatology is described with an explanation of how statistics can interact with the use of climate models. A description of the main models used, which are original variants of Error-in-Variables models, follows. Then a few issues for which methodological progresses would be helpful are mentioned. This includes the inference of large covariance matrices and uncertainty quantification.

Résumé

Cette note a pour but d’introduire brièvement les modèles et outils statistiques utilisés en sciences du climat afin de quantifier, à partir d’observations, la sensibilité du climat à l’augmentation de l’effet de serre. Je commence par présenter le contexte actuel des sciences du climat, et la façon dont la statistique interagit avec l’utilisation des modèles de climat. Je décris ensuite les principaux modèles utilisés, qui sont des variantes originales des modèles à erreur. Enfin je mentionne quelquesuns des problèmes méthodologiques rencontrés, liés notamment à l’estimation de grandes matrices de covariance et à la quantification d’incertitudes.