Comment fait-on pour prédire la contribution de la dilatation thermique de l'eau sur l'élévation du niveau de la mer ?
La température de l'océan évolue avec le climat, mais de façon extrêmement différée : la chaleur ne se diffuse dans les profondeurs océaniques qu'à l'échelle des siècles. Par conséquent, l'élévation du niveau de la mer causé par la dilation thermique de l'eau est, elle aussi, très étalée dans le temps. La prévision de la contribution de la dilatation thermique fait appel à des modèles de dynamique des fluides, appliquant les équations de Navier-Stokes à l'échelle des océans, et incluant aussi les échanges thermiques entre l'océan et l'atmosphère. Le CMIP6 (Coupled Model Intercomparison, phase 6) met à disposition 15 modèles de ce type, mis au point par des équipes de divers pays, ce qui permet aux chercheurs de les confronter.

Ainsi, une étude de 2017 étudie un scénario dans lequel les émissions de gaz à effet de serre s'arrêtent brutalement en 2050. La température moyenne de l'air cesse d'augmenter au même moment, en revanche, le niveau de la mer (plus exactement, la composante de sa variation due à la dilation thermique) ne cesse pas : la variation est de 30 cm avant 2050, et plus du double pendant les siècles suivant, l'équilibre n'étant pas atteint en 2800. Même dans des scénarios ou les gaz à effet de serre sont retirés de l'atmosphère (émissions négatives, captures), une partie de l'élévation est irréversible à l'échelle des siècles. Cela signifie que l'expansion thermique de l'océan a en fait à peine commencé à réagir au réchauffement climatique.

Une étude similaire s'intéresse au cas d'un doublement instantané de la teneur en CO2 de l'atmosphère. Dans ce scénario, la température de l'eau à 3 000 m de profondeur augmentera d'environ 2 °C, mais ce processus sera étalé sur 3 000 ans (avec 1 °C d'élévation au bout de 1 500 ans). En conséquence, l'élévation du niveau de la mer due à l'effet stérique suit une courbe similaire.


 Modèles prédictifs 
La contribution de la dilatation thermique de l'eau sur l'élévation du niveau de la mer est prédite grâce aux modèles de dynamique des fluides, appliquant les équations de Navier-Stockes à l'échelle des océans, et incluant les échanges thermiques entre l'océan et l'atmosphère. 