DEVELOPPEMENT ET VALIDATION D'UN MODELE COUPLE OCEAN-GLACE DE MER POUR L'ETUDE DU CLIMAT DES HAUTES LATITUDES PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download DEVELOPPEMENT ET VALIDATION D'UN MODELE COUPLE OCEAN-GLACE DE MER POUR L'ETUDE DU CLIMAT DES HAUTES LATITUDES PDF full book. Access full book title DEVELOPPEMENT ET VALIDATION D'UN MODELE COUPLE OCEAN-GLACE DE MER POUR L'ETUDE DU CLIMAT DES HAUTES LATITUDES by . Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
LA BANQUISE REPRESENTE UNE COMPOSANTE IMPORTANTE DU SYSTEME CLIMATIQUE TERRESTRE, QU'IL FAUT PRENDRE EN COMPTE AFIN DE TRAITER CONVENABLEMENT LES INTERACTIONS OCEAN-ATMOSPHERE A L'ECHELLE GLOBALE OU PLUS SPECIFIQUEMENT DANS LES REGIONS POLAIRES. LA BANQUISE AFFECTE EN EFFET NOTABLEMENT LES ECHANGES DE CHALEUR, D'EAU ET DE QUANTITE DE MOUVEMENT ENTRE L'ATMOSPHERE ET L'OCEAN. DANS LE BUT DE MODELISER CES INTERACTIONS, UNE PREMIERE ETAPE A CONSISTE A METTRE EN PLACE UN MODELE DE BANQUISE, GELATO, QUI COMPORTE PLUSIEURS DEVELOPPEMENTS ORIGINAUX. CELUI-CI A ETE COUPLE AU MODELE DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE OPA8.0, DEVELOPPE AU LODYC (PARIS). L'ENSEMBLE AINSI FORME EST FORCE PAR DES FLUX ATMOSPHERIQUES CALCULES PAR LE LOGICIEL BULKY (CERFACS), SELON DES METHODES ISSUES NOTAMMENT DES CAMPAGNES SEMAPHORE ET SOFIA (DUPUIS ET AL., 1997). CELA CONSTITUE UNE PREMIERE ADAPTATION DE CES PARAMETRISATIONS DE FLUX A LA GRANDE ECHELLE. LES TROIS MODELES, COUPLES PAR LE LOGICIEL OASIS DU CERFACS, ONT PERMIS DE REALISER UNE EXPERIENCE DE CONTROLE RESTITUANT CONVENABLEMENT LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES OBSERVEES DE LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE ET DES COUVERTURES DE BANQUISE ARCTIQUE ET ANTARCTIQUE. DES EXPERIENCES DE SENSIBILITE AUX FORCAGES ATMOSPHERIQUES, CONDUITES PAR AILLEURS DANS LES MEMES CONDITIONS QUE CELLES DE L'EXPERIENCE DE CONTROLE, ONT ENSUITE NOTAMMENT DEMONTRE QUE L'ETENDUE DE LA BANQUISE DANS LES DEUX HEMISPHERES PRESENTE UNE SENSIBILITE IMPORTANTE A LA TEMPERATURE DE L'AIR, MAIS PLUS LIMITEE AUX AUTRES FORCAGES. D'AUTRES EXPERIENCES, OU L'ON MODIFIE LA PHYSIQUE DE GELATO, DEMONTRENT L'IMPACT IMPORTANT D'UN MODELE DE BANQUISE INTERACTIVE SUR LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE. CE SYSTEME COUPLE, DEVELOPPE ET VALIDE
Author: Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
LA BANQUISE REPRESENTE UNE COMPOSANTE IMPORTANTE DU SYSTEME CLIMATIQUE TERRESTRE, QU'IL FAUT PRENDRE EN COMPTE AFIN DE TRAITER CONVENABLEMENT LES INTERACTIONS OCEAN-ATMOSPHERE A L'ECHELLE GLOBALE OU PLUS SPECIFIQUEMENT DANS LES REGIONS POLAIRES. LA BANQUISE AFFECTE EN EFFET NOTABLEMENT LES ECHANGES DE CHALEUR, D'EAU ET DE QUANTITE DE MOUVEMENT ENTRE L'ATMOSPHERE ET L'OCEAN. DANS LE BUT DE MODELISER CES INTERACTIONS, UNE PREMIERE ETAPE A CONSISTE A METTRE EN PLACE UN MODELE DE BANQUISE, GELATO, QUI COMPORTE PLUSIEURS DEVELOPPEMENTS ORIGINAUX. CELUI-CI A ETE COUPLE AU MODELE DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE OPA8.0, DEVELOPPE AU LODYC (PARIS). L'ENSEMBLE AINSI FORME EST FORCE PAR DES FLUX ATMOSPHERIQUES CALCULES PAR LE LOGICIEL BULKY (CERFACS), SELON DES METHODES ISSUES NOTAMMENT DES CAMPAGNES SEMAPHORE ET SOFIA (DUPUIS ET AL., 1997). CELA CONSTITUE UNE PREMIERE ADAPTATION DE CES PARAMETRISATIONS DE FLUX A LA GRANDE ECHELLE. LES TROIS MODELES, COUPLES PAR LE LOGICIEL OASIS DU CERFACS, ONT PERMIS DE REALISER UNE EXPERIENCE DE CONTROLE RESTITUANT CONVENABLEMENT LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES OBSERVEES DE LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE ET DES COUVERTURES DE BANQUISE ARCTIQUE ET ANTARCTIQUE. DES EXPERIENCES DE SENSIBILITE AUX FORCAGES ATMOSPHERIQUES, CONDUITES PAR AILLEURS DANS LES MEMES CONDITIONS QUE CELLES DE L'EXPERIENCE DE CONTROLE, ONT ENSUITE NOTAMMENT DEMONTRE QUE L'ETENDUE DE LA BANQUISE DANS LES DEUX HEMISPHERES PRESENTE UNE SENSIBILITE IMPORTANTE A LA TEMPERATURE DE L'AIR, MAIS PLUS LIMITEE AUX AUTRES FORCAGES. D'AUTRES EXPERIENCES, OU L'ON MODIFIE LA PHYSIQUE DE GELATO, DEMONTRENT L'IMPACT IMPORTANT D'UN MODELE DE BANQUISE INTERACTIVE SUR LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE. CE SYSTEME COUPLE, DEVELOPPE ET VALIDE
Author: DAVID.. SALAS Y MELIA Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
LA BANQUISE REPRESENTE UNE COMPOSANTE IMPORTANTE DU SYSTEME CLIMATIQUE TERRESTRE, QU'IL FAUT PRENDRE EN COMPTE AFIN DE TRAITER CONVENABLEMENT LES INTERACTIONS OCEAN-ATMOSPHERE A L'ECHELLE GLOBALE OU PLUS SPECIFIQUEMENT DANS LES REGIONS POLAIRES. LA BANQUISE AFFECTE EN EFFET NOTABLEMENT LES ECHANGES DE CHALEUR, D'EAU ET DE QUANTITE DE MOUVEMENT ENTRE L'ATMOSPHERE ET L'OCEAN. DANS LE BUT DE MODELISER CES INTERACTIONS, UNE PREMIERE ETAPE A CONSISTE A METTRE EN PLACE UN MODELE DE BANQUISE, GELATO, QUI COMPORTE PLUSIEURS DEVELOPPEMENTS ORIGINAUX. CELUI-CI A ETE COUPLE AU MODELE DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE OPA8.0, DEVELOPPE AU LODYC (PARIS). L'ENSEMBLE AINSI FORME EST FORCE PAR DES FLUX ATMOSPHERIQUES CALCULES PAR LE LOGICIEL BULKY (CERFACS), SELON DES METHODES ISSUES NOTAMMENT DES CAMPAGNES SEMAPHORE ET SOFIA (DUPUIS ET AL., 1997). CELA CONSTITUE UNE PREMIERE ADAPTATION DE CES PARAMETRISATIONS DE FLUX A LA GRANDE ECHELLE. LES TROIS MODELES, COUPLES PAR LE LOGICIEL OASIS DU CERFACS, ONT PERMIS DE REALISER UNE EXPERIENCE DE CONTROLE RESTITUANT CONVENABLEMENT LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES OBSERVEES DE LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE ET DES COUVERTURES DE BANQUISE ARCTIQUE ET ANTARCTIQUE. DES EXPERIENCES DE SENSIBILITE AUX FORCAGES ATMOSPHERIQUES, CONDUITES PAR AILLEURS DANS LES MEMES CONDITIONS QUE CELLES DE L'EXPERIENCE DE CONTROLE, ONT ENSUITE NOTAMMENT DEMONTRE QUE L'ETENDUE DE LA BANQUISE DANS LES DEUX HEMISPHERES PRESENTE UNE SENSIBILITE IMPORTANTE A LA TEMPERATURE DE L'AIR, MAIS PLUS LIMITEE AUX AUTRES FORCAGES. D'AUTRES EXPERIENCES, OU L'ON MODIFIE LA PHYSIQUE DE GELATO, DEMONTRENT L'IMPACT IMPORTANT D'UN MODELE DE BANQUISE INTERACTIVE SUR LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE. CE SYSTEME COUPLE, DEVELOPPE ET VALIDE.
Author: DAVID.. SALAS Y MELIA Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 203
Book Description
LA BANQUISE REPRESENTE UNE COMPOSANTE IMPORTANTE DU SYSTEME CLIMATIQUE TERRESTRE, QU'IL FAUT PRENDRE EN COMPTE AFIN DE TRAITER CONVENABLEMENT LES INTERACTIONS OCEAN-ATMOSPHERE A L'ECHELLE GLOBALE OU PLUS SPECIFIQUEMENT DANS LES REGIONS POLAIRES. LA BANQUISE AFFECTE EN EFFET NOTABLEMENT LES ECHANGES DE CHALEUR, D'EAU ET DE QUANTITE DE MOUVEMENT ENTRE L'ATMOSPHERE ET L'OCEAN. DANS LE BUT DE MODELISER CES INTERACTIONS, UNE PREMIERE ETAPE A CONSISTE A METTRE EN PLACE UN MODELE DE BANQUISE, GELATO, QUI COMPORTE PLUSIEURS DEVELOPPEMENTS ORIGINAUX. CELUI-CI A ETE COUPLE AU MODELE DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE OPA8.0, DEVELOPPE AU LODYC (PARIS). L'ENSEMBLE AINSI FORME EST FORCE PAR DES FLUX ATMOSPHERIQUES CALCULES PAR LE LOGICIEL BULKY (CERFACS), SELON DES METHODES ISSUES NOTAMMENT DES CAMPAGNES SEMAPHORE ET SOFIA (DUPUIS ET AL., 1997). CELA CONSTITUE UNE PREMIERE ADAPTATION DE CES PARAMETRISATIONS DE FLUX A LA GRANDE ECHELLE. LES TROIS MODELES, COUPLES PAR LE LOGICIEL OASIS DU CERFACS, ONT PERMIS DE REALISER UNE EXPERIENCE DE CONTROLE RESTITUANT CONVENABLEMENT LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES OBSERVEES DE LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE ET DES COUVERTURES DE BANQUISE ARCTIQUE ET ANTARCTIQUE. DES EXPERIENCES DE SENSIBILITE AUX FORCAGES ATMOSPHERIQUES, CONDUITES PAR AILLEURS DANS LES MEMES CONDITIONS QUE CELLES DE L'EXPERIENCE DE CONTROLE, ONT ENSUITE NOTAMMENT DEMONTRE QUE L'ETENDUE DE LA BANQUISE DANS LES DEUX HEMISPHERES PRESENTE UNE SENSIBILITE IMPORTANTE A LA TEMPERATURE DE L'AIR, MAIS PLUS LIMITEE AUX AUTRES FORCAGES. D'AUTRES EXPERIENCES, OU L'ON MODIFIE LA PHYSIQUE DE GELATO, DEMONTRENT L'IMPACT IMPORTANT D'UN MODELE DE BANQUISE INTERACTIVE SUR LA CIRCULATION OCEANIQUE GLOBALE. CE SYSTEME COUPLE, DEVELOPPE ET VALIDE
Book Description
Le but de cette thèse est l'exploitation d'un modèle couple atmosphère, océan superficiel, glace de mer, pour l'étude des interactions entre l'océan de surface et l'atmosphère. Le modèle couple qui n'avait jamais été testé auparavant est décrit dans une première partie (chapitre 2). Un intérêt particulier est porté au terme qui représente le transport de chaleur par les océans: son impact sur la thermodynamique de l'océan et sur la représentation générale de est analysé (chapitre 3). Le chapitre 4 est consacré à l'analyse des résultats du modèle à l'échelle saisonnière. Le comportement du modèle est satisfaisant et stable dans sa représentation du cycle annuel. Mais il existe des anomalies systématiques. Grâce à des études de sensibilité diverses, l'origine de ces anomalies est mieux cernée. Mais l'intérêt de ces expériences est plus large puisqu'elles permettent de révéler certains facteurs prépondérants du couplage (interaction océan-rayonnement, friction du vent en surface) et de mieux comprendre les interactions entre l'océan de surface (ou la glace de mer) et l'atmosphère. Enfin, le dernier chapitre (chapitre 5) fait l'analyse de la dérive climatique subie par notre modèle. On obtient des résultats originaux, au sens ou on met en évidence une composante lente atmosphérique qui déstabilise le système climatique pendant les cinq premières années de simulation. En particulier, on touche au problème de la représentation des propriétés radiatives des nuages hauts (cirrus) dans la région équatoriale: ces interactions nuage-rayonnement sont des phénomènes cruciaux mais néanmoins peu connus, pour la sensibilité des modèles de climat à des perturbations
Author: Nicolas Jourdain (auteur en sciences de la terre).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Dans le cadre du réchauffement climatique, la prédiction de la hausse du niveau des mers est un défit majeur. La contribution du bilan de masse de surface de l'Antarctique constituerait la seule contribution négative à la hausse du niveau des mers. D'un autre côté, la dynamique de la calotte pourrait réagir de façon non linéaire au changement climatique, et entrainer une accélération et un amincissement de certains glaciers (Meehl et al. 2007). Pour ces deux raisons, il convient de connaître précisément le climat de l'Antarctique. Les Modèles de climat globaux reproduisent mal certain aspects du climat Antarctique : les précipitations sont surestimées à cause de la topographie côtière trop lisse ; le bilan d'énergie en surface est mal représenté car les processus physiques impliquant la neige sont représentés de façon trop grossière. C'est pourquoi nous nous intéressons à la modélisation régionale, qui offre une meilleure résolution et une meilleure représentation des processus physiques. Le climat de l'Antarctique implique la glace de mer, dont l'extension modifie par exemple l'humidité diponible pour l'atmosphère. Mais l'ensemble de l'océan joue également un rôle, car la formation d'eau dense près des côtes engendre des échanges relativement rapides entre la surface et l'océan profond. C'est pourquoi nous avons choisi de créer un modèle régional couplé atmosphère - glace de mer - océan. Le but de cette thèse est uniquement de développer et d'évaluer un tel modèle. Pour l'atmosphère, nous utilisons le Modèle Atmosphérique Régional (MAR, Gallee et al. 2005). Ce modèle a été spécialement développé pour les régions polaires. Il se distingue des autres modèles climatiques régionaux par sa représentation élaborée de la neige, et par une représentation interactive de la neige soufflée par le vent. Pour l'océan et la glace de mer, nous utilisons NEMO (Nucleus for European Modeling of the Ocean), constitué de OPA-9 (Océan PArallélisé, Madec 2007) et de LIM-2 (Louvain Ice Model, Fichefet 1997). Le modèle d'océan utilise une paramétrisation élaborée de la diffusion turbulente le long des isopycnes et de la diffusion verticale. Le modèle de glace de mer utilise un modèle thermodynamique à trois couches, des équations dynamiques basées sur la rhéologie visco-plastique. Enfin, MAR et NEMO sont couplés grâce au logiciel OASIS-3 (Valcke et al. 2003). Le modèle résultant est appelé TANGO, pour Triade Atmosphère-Neige, Glace de mer, Océan. Avant d'analyser des simulations de TANGO, il convient de connaître précisément le comportement de chacun des modèles lorsqu'ils sont forcés par des données. Dans un premier temps, nous testons la sensibilité de MAR à la représentation de la rugosité orographique. En simulant un cas de la littérature, nous montrons que MAR est capable de simuler des cyclones de méso-échelle ; nous montrons ensuite que le rôle des vents catabatiques côtiers dans la cyclogenèse est faible devant le rôle de l'écoulement synoptique, contrairement à ce que conjecturaient les travaux précédents. Comme les vents catabatiques côtiers dépendent fortement de la rugosité orographique des Montagnes Transantarctiques, les polynies de TANGO pourraient en dépendre ; c'est pourquoi nous avons réglé ce paramètre de façon à avoir des vents côtiers en accord avec les relevés des stations météorologiques. Enfin, nous montrons que la fraction de glace de mer a peu d'influence sur la circulation atmosphérique, probablement parce que notre méthode ne modifie pas la position des fronts de glace. Estimer l'apport du couplage s'avère compliqué, car une partie du comportement de TANGO vient effectivement des rétroactions physiques permises par le couplage, mais une autre partie vient du changement de "forçages". En effet, MAR voit habituellement la glace de mer se SSM/I, et NEMO voit habituellement des champs atmosphériques issus des réanalyses ERA-40 ; dans TANGO, MAR voit donc les défauts de NEMO, et inversement. Pour évaluer la capacité de TANGO à représenter des rétroactions physiques, nous avons donc réalisé un jeu de simulations dans lequel MAR est forcé par les champs de surface de NEMO, et NEMO est forcé par les champs de surface de MAR. Les comparaisons entre ces simulations et les simulations couplées montrent que la couverture de glace de mer de TANGO diffère de celle de NEMO forcé par MAR, ce qui prouve que des rétroactions sont représentées. Dans le détail, nous identifions également une rétroaction impliquant la glace produite dans une polynie à l'automne, et une rétroaction impliquant les précipitations et la température de surface de l'océan. Finalement, l'ensemble des évaluations de MAR sur l'océan ont permis des améliorations très récentes de MAR : H. Gallée a ainsi amélioré la prise en compte des nuages aux frontières, et les flocons de neige ont été introduits dans le schéma radiatif de façon à mieux simuler les températures de la couche limite sur la calotte. Ceci améliore également le comportement de TANGO. Cette étude souligne également l'importance du couplage, puisque la solution couplée diffère de la solution forcée, toutes paramétrisations étant égales. Nous concluons donc qu'il est nécessaire de poursuivre l'utilisation de TANGO. Ces travaux ouvrent d'abord des perspectives à court terme, puisqu'il faudra analyser le détail des rétroactions mises en oe uvre de façon à tenter de mieux comprendre le climat de l'Antarctique. Ensuite, TANGO pourra ^etre utilisé à petite échelle et haute résolution pour l'analyse des polynies et des formations des masses d'eau dense impliquées dans les circulations océaniques profondes. Une autre possibilité sera d'utiliser TANGO à l'échelle de la calotte, de façon à travailler sur la régionalisation du changement climatique en Antarctique. Enfin, à plus long terme, il sera nécessaire de travailler sur le représentation des cavités sous les plate-formes glaciaires dans TANGO.
Author: Alexandre Forest Publisher: ISBN: Category : Carbon cycle (Biogeochemistry) Languages : en Pages : 0
Book Description
Les flux de carbone organIque particulaire (POC) sont des déterminants clés de la régulation du climat sur Terre. Les rapides changements climatiques qui affectent les hautes latitudes nordiques sont susceptibles de modifier abruptement la dynamique des flux de POC dans l'océan Arctique. Les implications de telles modifications pour le réseau alimentaire marin et le climat sont inconnues. Afin d'examiner le contrôle physique et biologique des flux verticaux de POC dans l'océan Arctique, des pièges séquentiels à particules ont été mouillés dans la région du plateau canadien de la mer de Beaufort. Une . première étude sur le talus continental a révélé le fonctionnement horizontal partiel des flux de POC dans les mers englacées, puisqu'environ la moitié du flux vertical récolté à cet endroit a été relié à l'advection latérale de particules par la convection thermohaliQe. Ainsi, advenant un accroissement de la quantité de matériel organique ·produite dans un océan Arctique à couvert de glace estival absent, la séquestration de POC serait augmentée à cause de la formation d'un plus grand volume de glace saisonnière. L'investigation subséquente du cycle annuel d'export de POC sur le plateau a permis d'élaborer un modèle conceptuel de cet écosystème qui varie selon l'importance relative des apports de POC labile ou réfractaire. Ce modèle suggère que si les changements climatiques induisent une augmentation des apports terrigènes et de détritus sur les plateaux arctiques, le développement d'un écosystème basé sur le recyclage du POC serait favorisé. Finalement, l'examen de la variabilité interannuelle des flux de POC en marge du plateau ~ révélé que les flux verticaux les plus élevés étaient détectés en concomitance avec un retrait tardif des glaces, une forte floraison pulsée et un mismatch apparent avec les consommateurs pélagiques. Ce résultat supporte qu'une débâcle précoce et une plus longue saison de production primaire dans les mers arctiques profiterait davantage au transfert trophique de POC qu'à son export vertical. La conclusion générale de la thèse illustre la complexité de prédire la nature et la magnitude des flux verticaux de POC dans un océan Arctique affecté par de multiples changements environnementaux. Le maintien à long terme d'observatoires marins (ex. lignes de mouillage) est donc essentiel à une meilleure synthèse des liens qui unissent le climat et le cycle du carbone organique dans les hautes latitudes nordiques.
Author: Alexandre Forest (Océanographe) Publisher: ISBN: Category : Carbon cycle (Biogeochemistry) Languages : en Pages : 0
Book Description
Les flux de carbone organIque particulaire (POC) sont des déterminants clés de la régulation du climat sur Terre. Les rapides changements climatiques qui affectent les hautes latitudes nordiques sont susceptibles de modifier abruptement la dynamique des flux de POC dans l'océan Arctique. Les implications de telles modifications pour le réseau alimentaire marin et le climat sont inconnues. Afin d'examiner le contrôle physique et biologique des flux verticaux de POC dans l'océan Arctique, des pièges séquentiels à particules ont été mouillés dans la région du plateau canadien de la mer de Beaufort. Une . première étude sur le talus continental a révélé le fonctionnement horizontal partiel des flux de POC dans les mers englacées, puisqu'environ la moitié du flux vertical récolté à cet endroit a été relié à l'advection latérale de particules par la convection thermohaliQe. Ainsi, advenant un accroissement de la quantité de matériel organique ·produite dans un océan Arctique à couvert de glace estival absent, la séquestration de POC serait augmentée à cause de la formation d'un plus grand volume de glace saisonnière. L'investigation subséquente du cycle annuel d'export de POC sur le plateau a permis d'élaborer un modèle conceptuel de cet écosystème qui varie selon l'importance relative des apports de POC labile ou réfractaire. Ce modèle suggère que si les changements climatiques induisent une augmentation des apports terrigènes et de détritus sur les plateaux arctiques, le développement d'un écosystème basé sur le recyclage du POC serait favorisé. Finalement, l'examen de la variabilité interannuelle des flux de POC en marge du plateau ~ révélé que les flux verticaux les plus élevés étaient détectés en concomitance avec un retrait tardif des glaces, une forte floraison pulsée et un mismatch apparent avec les consommateurs pélagiques. Ce résultat supporte qu'une débâcle précoce et une plus longue saison de production primaire dans les mers arctiques profiterait davantage au transfert trophique de POC qu'à son export vertical. La conclusion générale de la thèse illustre la complexité de prédire la nature et la magnitude des flux verticaux de POC dans un océan Arctique affecté par de multiples changements environnementaux. Le maintien à long terme d'observatoires marins (ex. lignes de mouillage) est donc essentiel à une meilleure synthèse des liens qui unissent le climat et le cycle du carbone organique dans les hautes latitudes nordiques.
Book Description
DANS CETTE THESE, UN MODELE NUMERIQUE DE CIRCULATION GENERALE OCEANIQUE EST MIS EN UVRE DANS LE BUT D'EFFECTUER UNE ETUDE CLIMATIQUE DE L'ATLANTIQUE NORD. LE MODELE PRESENTE LA PARTICULARITE D'UTILISER UNE COORDONNEE VERTICALE EPOUSANT LE RELIEF SOUS-MARIN (COORDONNEE ). IL INCLUT EN OUTRE UN MODELE UNIDIMENSIONNEL INTEGRAL DE COUCHE MELANGEE DE TYPE KRAUSS-TURNER POUR PARAMETRISER LA PENETRATION DES FORCAGES ATMOSPHERIQUES DE SURFACE DANS L'OCEAN. L'ETUDE D'UNE SIMULATION CLIMATOLOGIQUE TYPE MONTRE LA CAPACITE DU MODELE A REPRODUIRE LES TRAITS DOMINANTS DE LA CIRCULATION GENERALE AVEC EN PARTICULIER UNE REPRESENTATION REALISTE DE LA TRAJECTOIRE DU GULF STREAM ET DE SON DECOLLEMENT A CAPE HATTERAS. DES ETUDES DE SENSIBILITE DU MODELE SONT EGALEMENT EFFECTUEES, METTANT EN EVIDENCE CERTAINS ASPECTS CARACTERISTIQUES, COMME L'IMPORTANCE DE LA RESOLUTION VERTICALE DANS LA REPRESENTATION DE LA CIRCULATION PROFONDE OU L'AMELIORATION DE LA PENETRATION DES FORCAGES THERMOHALINS DU FAIT DE L'UTILISATION DU MODELE DE COUCHE MELANGEE. CES ETUDES DE SIMULATIONS CLIMATOLOGIQUES FOURNISSENT UN ETAT CLIMATIQUE MOYEN DE L'OCEAN, A PARTIR DUQUEL LA VARIABILITE INTERANNUELLE DU MODELE EST ETUDIEE DANS LE CADRE D'UNE SIMULATION INCLUANT DES FLUX ATMOSPHERIQUES MENSUELS, ISSUS DE LA REANALYSE NCEP/NCAR ENTRE 1958 ET 1997. L'ETUDE SE CONCENTRE SUR L'EAU DE LA MER DU LABRADOR (LSW), MONTRANT UNE VARIABILITE INTERANNUELLE COHERENTE DE CETTE MASSE D'EAU ET VALIDANT AINSI DE MANIERE TRES POSITIVE LES DONNEES DE FORCAGE DU NCEP/NCAR. LA SIMULATION MET DE PLUS EN EVIDENCE UNE INADEQUATION DU PARAMETRAGE DU FORCAGE SALIN DE SURFACE. MALGRE CELA, LE MODELE REPRODUIT DE MANIERE REALISTE LES PERIODES OBSERVEES DE FORTE ET FAIBLE CONVECTION EN MER DU LABRADOR ET FAIT APPARAITRE UNE PROPAGATION D'ANOMALIES CHAUDES ET FROIDES DANS LA CIRCULATION CYCLONIQUE DU GYRE SUBPOLAIRE.
Book Description
Depuis l'ère préindustrielle, la température de surface en Arctique a augmenté plus de deux fois plus que la température globale : ce phénomène est appelé l'amplification arctique. Il a été montré que l'amplification arctique et le déclin de la glace de mer qui y est associé peuvent affecter la circulation atmosphérique de grande échelle, et ainsi impacter le climat des moyennes latitudes. Les mécanismes expliquant ce lien sont toutefois encore mal compris, et leur prépondérance par rapport aux autres composantes du système climatique demeure incertaine. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre ces mécanismes. Pour cela, nous avons isolé l'effet du déclin de la glace de mer arctique des autres forçages climatiques, à l'aide d'expériences de sensibilité réalisées avec le modèle de climat CNRM-CM6, à basse et haute résolution. Dans ces expériences, la valeur de l'albédo de la banquise est réduite à celle de l'océan, favorisant l'absorption de rayonnement solaire et la fonte de la glace, notamment en été. Nous avons dans un premier temps évalué l'état moyen du modèle et sa représentation des téléconnexions Arctique-moyennes latitudes. Cette évaluation suggère que l'augmentation de la résolution horizontale du modèle dans l'océan et dans l'atmosphère permet de simuler des conditions climatiques moyennes généralement plus réalistes. Nous avons montré par ailleurs que les téléconnexions liant la variabilité atmosphérique à celle de la glace de mer sont comparables entre le modèle et les observations. Les résultats indiquent que l'influence de la glace de mer arctique sur l'atmosphère est difficilement détectable dans les observations ou dans les simulations climatiques non contraintes à cause de la forte variabilité interne, ce qui justifie l'intérêt d'isoler cette influence et de réaliser des expériences de sensibilité telles que celles effectuées dans cette thèse. Nous nous sommes ensuite focalisés sur la réponse rapide de l'atmosphère durant l'automne et l'hiver qui suivent la disparition de la glace de mer d'été, c'est-à-dire lorsque l'amplification arctique est maximale. Les mécanismes de la réponse de la température à la fonte de la banquise ont été étudiés à l'échelle régionale grâce à une méthode d'ajustement dynamique basée sur la reconstruction régionale d'analogues de circulation. Les résultats montrent que le réchauffement en Amérique du Nord et en Europe induit par la perte de glace de mer arctique est principalement dû à : (i) des changements cycloniques de circulation qui favorisent des intrusions d'air chaud provenant du sud ou des océans adjacents, et (ii) des changements dits thermodynamiques -- sans changements de circulation. Ces derniers résultent à la fois de l'advection d'air chaud par le flux moyen, provenant de l'Arctique et/ou des océans adjacents réchauffés en réponse au déclin de la glace de mer, et à la fois des modifications locales du budget énergétique de surface. La diminution de la glace de mer dans ces expériences favorise également un refroidissement en Asie centrale, qui est ici entièrement expliqué par des changements de circulation, associés à un renforcement de l'anticyclone de Sibérie. La réponse atmosphérique de grande échelle a par ailleurs été étudiée dans la troposphère et la stratosphère. Les résultats indiquent que la stratosphère joue un rôle minimal dans l'évolution de la circulation dans la troposphère et à la surface dans ces expériences. Enfin, nous avons montré que ni l'augmentation de la résolution, ni la modification des conditions de forçages externes entre des conditions préindustrielles et des conditions de milieu du XXème siècle n'impacte de manière significative la réponse de l'atmosphère de grande échelle au déclin de la banquise arctique dans le modèle CNRM-CM6. Les analyses effectuées dans cette thèse mettent en évidence la difficulté de détecter une réponse robuste de l'atmosphère en saison froide du fait de la forte variabilité interne et de la faible réponse.
Author: 
Author: 
Author: DAVID.. SALAS Y MELIA
Author: DAVID.. SALAS Y MELIA
Author: Emmanuelle Cohen-Solal
Author: Nicolas Jourdain (auteur en sciences de la terre).)
Author: Yvonnick Le Clainche
Author: Alexandre Forest
Author: Alexandre Forest (Océanographe)
Author: HERVE.. KNOCHEL
Author: Svenya Chripko