Modélisation climatique du Bassin méditerranéen PDF Download

Author: Samuel Somot
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Languages : fr
Pages : 0

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Les flux air-mer, la convection profonde et la cyclogénèse sont étudiés en Méditerranée grâce au développement d'un modèle régional couplé (AORCM). Il reproduit correctement ces processus et permet de quantifier et d'étudier leur variabilité climatique. Le couplage régional a un impact significatif sur le nombre de cyclogénèses intenses en hiver et sur les flux et précipitations associés. Il simule une variabilité interannuelle plus faible qu'en mode forcé pour les flux et la convection et permet de comprendre les rétroactions qui la pilotent. L'impact régional d'un scénario climatique est analysé avec les modèles non-couplés : le nombre de cyclogénèses diminue, les pluies associées augmentent au printemps et en automne et diminuent en été. En outre, la Méditerranée se réchauffe, se sale et sa circulation thermohaline s'affaiblit fortement. Cette thèse conclut de plus à la nécessité des AORCMs pour étudier l'impact du changement climatique en Méditerranée.

Author: Robin Waldman
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Languages : fr
Pages : 231

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La Méditerranée Nord-Occidentale, ou bassin Liguro-Provençal, est l'un des rares sièges de la convection océanique profonde. Ce phénomène localisé et intermittent est l'un des principaux modes d'interaction de l'océan profond avec le système climatique. Il est d'une importance primordiale pour la redistribution verticale de chaleur, de dioxyde de carbone et d'éléments biogéochimiques par l'océan, et donc pour le climat et la biologie marine. Le travail de thèse s'inscrit dans le cadre du programme HyMeX, il vise à caractériser le phénomène de convection dans le bassin Liguro-Provençal à partir du cas d'étude de l'année 2012-2013 et à comprendre le rôle de la dynamique de méso-échelle et de la variabilité intrinsèque océanique qui en résulte sur la convection. Le travail de thèse a tout d'abord porté sur la caractérisation du phénomène de convection océanique profonde à partir des observations du cas d'étude 2012-2013. On a estimé le taux de convection hivernale et de restratification printanière et une Expérience de Simulation d'un Système d'Observations (OSSE) a été développée pour estimer l'erreur d'observation associée. On conclut à la validité des observations du réseau MOOSE pour estimer les taux de convection et de restratification sur la période 2012-2013. On caractérise la période comme exceptionnellement convective avec un taux de convection hivernal de 2.3±0.5Sv (1Sv=106m3/s) et on estime pour la première fois un taux de restratification printanière de 0.8±0.4Sv. Deux approches numériques novatrices ont été développées au cours de la thèse pour caractériser le rôle de la méso-échelle et de la variabilité intrinsèque océanique sur le phénomène de convection. On a implémenté l'outil de raffinement de maille AGRIF en Méditerranée Nord-Occidentale dans le modèle régional NEMOMED12 pour documenter l'impact de la méso-échelle sur la convection océanique profonde et sur la circulation thermohaline Méditerranéenne. On a de plus réalisé des simulations d'ensemble à état initial perturbé pour documenter l'impact de la variabilité intrinsèque océanique sur la convection. Après avoir extensivement évalué le réalisme de la convection dans le modèle numérique NEMOMED12 grâce aux données de 2012-2013, on étudie avec ce modèle l'impact de la variabilité intrinsèque océanique sur ce phénomène. Sur le cas d'étude comme sur la période historique 1979-2013, la variabilité intrinsèque océanique module largement la géographie du patch convectif, en particulier dans le domaine hauturier. Aux échelles climatiques, la variabilité intrinsèque module largement la variabilité interannuelle du taux de convection. En moyenne climatologique, elle module aussi la géographie de la convection, mais elle impacte marginalement son intensité et les propriétés climatiques des eaux profondes. Enfin, on étudie avec l'outil AGRIF l'impact de la dynamique de méso-échelle sur la convection profonde et sur la circulation thermohaline. Sur le cas d'étude de 2012-2013, la méso-échelle augmente le réalisme de la convection. On montre qu'elle augmente la variabilité intrinsèque de la convection. Sur cette période comme sur la période historique, elle diminue l'intensité moyenne de la convection et réduit les transformations des eaux profondes. On relie principalement son impact sur la convection à une modification de la circulation stationnaire marquée par un repositionnement et une intensification des courants de bord, et la présence d'un méandre stationnaire du Front Baléare. Par ailleurs, sur la période historique, les échanges avec le bassin Algérien sont intensifiés par la méso-échelle, ce qui modifie les propriétés climatiques des masses d'eau. On montre enfin que la signature de la méso-échelle en surface est susceptible d'impacter les échanges air-mer et donc le climat côtier voire régional Méditerranéen.

Author: P. Lionello
Publisher: Elsevier
ISBN: 0124160425
Category : Nature
Languages : en
Pages : 593

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The Mediterranean region contains a diverse and interesting climate ranging from areas with permanent glaciers to areas of subtropical, semiarid regions. The region is potentially sensitive to climate change and its progress has environmental, social, and economic implications within and beyond the region. Produced by the Mediterranean Climate Variability and Predictability Research Networking Project, this book reviews the evolution of the Mediterranean climate over the past two millennia with projections further into the twenty-first century as well as examining in detail various aspects of the Mediterranean region's climate including evolution, atmospheric variables, and oceanic and land elements. Integrated with this, the book also considers the social and economic problems or vulnerabilities associated with the region. Written and reviewed by multiple researchers to ensure a high level of information presented clearly, Mediterranean Climate Variables will be an invaluable source of information for geologists, oceanographers, and anyone interested in learning more about the Mediterranean climate. Written by leading experts in the field Presents clear, compelling, and concise evidence Includes the latest thinking in Mediterranean climate research

Author: Eric Servat
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ISBN: 9781901502121
Category : Arid regions
Languages : en
Pages : 518

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Author: Hypatie Nassopoulos
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Languages : en
Pages : 0

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Le changement climatique pourrait avoir des conséquences importantes pour les ressources en eaux et les infrastructures hydrauliques. Le dimensionnement et le fonctionnement des réservoirs devraient ainsi être modifiés en prenant en compte des scénarios de changement climatique. Un modèle de dimensionnement coût-bénéfice d'un réservoir à l'échelle du bassin versant est appliqué en Grèce afin d'évaluer le coût de l'incertitude sur le climat futur et les dommages du changement climatique. Dans cette étude de cas, le coût de l'erreur est faible, et l'adaptation n'est pas efficace. Une méthodologie sur toute la région méditerranéenne, avec une modélisation générique à l'échelle des bassins versant est ensuite développée. Les réseaux de réservoirs et les liens réservoirs-demandes sont reconstruits et le fonctionnement coordonné des réseaux de réservoirs est déterminé, en utilisant uniquement des données disponibles à l'échelle globale. La méthodologie de reconstruction des liens est appliquée à l'irrigation et validée qualitativement sur l'Algérie. Le changement de fiabilité, avec adaptation des règles opérationnelles, sous changement climatique, semble être plus influencé par les changements de ruissellement que par les changements de demande. Les changements obtenus pour le Nil, l'Europe et le Moyen Orient ne sont pas très marqués, alors que les pays d'Afrique du Nord sous influence méditerranéenne comme la Tunisie ou l'Algérie voient une diminution importante de la fiabilité des apports d'eau pour l'irrigation.

Author: P. Lionello
Publisher: Elsevier
ISBN: 0080460798
Category : Science
Languages : en
Pages : 438

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This multi-authored book provides an updated description of climate variability in the Mediterranean basin, focusing on decadal and centennial time scales and on the results available on the impact of future emission scenarios at regional scale. The authors describs both local physical processes responsible for these variability - such as changes in the surface properties and land use- and globalprocesses - such as changes in the large scale atmospheric circulation associated to global warming, NAO, tropical monsoon and ENSO. Regional climate change issues are also addressed. Mediterranean Climate Variability aims to review the research on this region and to provide at the same time both an introduction and a reference for researchers. It covers topics typical of Climatology, Climate history, Meteorology, Oceanography, Environmental Science but the information here provided would also be useful for research in agriculture, social and economic studies. It is addressed to scientists and students interested in the Mediterranean climate and environment. Some topics have interesting connections to nearby regions: Northern Atlantic, West Africa, central and Eastern Europe. Each chapter will contain a summary meant to provide information to policy makers, researchers from other fields, and in general to a wide audience without a technical expertise on climate. * Provides an updated analysis of the Mediterranean climate features and guidelines for future research * Considers both oceanographic and atmospheric aspects * Analyzes the Mediterranean climate in a global perspective

Author: Amjad Kallel
Publisher: Springer
ISBN: 3319705482
Category : Science
Languages : en
Pages : 1761

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This volume includes the papers presented during the 1st Euro-Mediterranean Conference for Environmental Integration (EMCEI) which was held in Sousse, Tunisia in November 2017. This conference was jointly organized by the editorial office of the Euro-Mediterranean Journal for Environmental Integration in Sfax, Tunisia and Springer (MENA Publishing Program) in Germany. It aimed to give a more concrete expression to the Euro-Mediterranean integration process by supplementing existing North-South programs and agreements with a new multilateral scientific forum that emphasizes in particular the vulnerability and proactive remediation of the Euro-Mediterranean region from an environmental point of view. This volume gives a general and brief overview on current research focusing on emerging environmental issues and challenges and its applications to a variety of problems in the Euro-Mediterranean zone and surrounding regions. It contains over five hundred and eighty carefully refereed short contributions to the conference. Topics covered include (1) innovative approaches and methods for environmental sustainability, (2) environmental risk assessment, bioremediation, ecotoxicology, and environmental safety, (3) water resources assessment, planning, protection, and management, (4) environmental engineering and management, (5) natural resources: characterization, assessment, management, and valorization, (6) intelligent techniques in renewable energy (biomass, wind, waste, solar), (7) sustainable management of marine environment and coastal areas, (8) remote sensing and GIS for geo-environmental investigations, (9) environmental impacts of geo/natural hazards (earthquakes, landslides, volcanic, and marine hazards), and (10) the environmental health science (natural and social impacts on Human health). Presenting a wide range of topics and new results, this edited volume will appeal to anyone working in the subject area, including researchers and students interested to learn more about new advances in environmental research initiatives in view of the ever growing environmental degradation in the Euro-Mediterranean region, which has turned environmental and resource protection into an increasingly important issue hampering sustainable development and social welfare.

Author: Jonathan Beuvier
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Languages : fr
Pages : 290

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Cette thèse a pour but de progresser sur des points essentiels concernant le réalisme de la représentation de la formation et du trajet des masses d'eau en Mer Méditerranée, ainsi que de leur variabilité. A cet effet, plusieurs modèles océaniques régionaux de la Méditerranée, de résolutions horizontales différentes, sont développés et utilisés. Une configuration réaliste permettant de représenter la variabilité interannuelle des conditions aux limites de ces modèles (atmosphère, océan Atlantique, fleuves, mer Noire) est utilisée pour réaliser des simulations à long terme des 50 dernières années en Méditerranée. Deux événements rares, caractérisant la variabilité décennale en Méditerranée, sont étudiés : l'Eastern Mediterranean Transient (EMT) et la Western Mediterranean Transition (WMT). L'EMT est la période, au début des années 1990, pendant laquelle le site principal de formation d'eau dense dans le bassin oriental méditerranéen est passé du sous-bassin Adriatique au sous-bassin Egée. La capacité des simulations à long terme à reproduire la séquence d'événements composant l'EMT est tout d'abord démontrée. Parmi les éléments de préconditionnement et de déclenchement de l'EMT suggérés dans la littérature, nous montrons que les facteurs essentiels sont les flux hivernaux intenses au-dessus du sous-bassin Egée pendant les hivers 1992 et 1993. Le réalisme de la formation et de la propagation de l'eau crétoise profonde (Cretan Deep Water, CDW) pendant l'EMT est ensuite analysé dans les simulations de référence et de sensibilité. La propagation de la CDW au fond de la Méditerranée orientale n'est reproduite qu'avec des conditions atmosphériques modifiées. La WMT a commencé à l'hiver 2005 dans le Golfe du Lion, pendant lequel a été formé un volume très important d'eau profonde ouest-méditerranéenne (Western Mediterranean Deep Water, WMDW), caractérisée par une température et une salinité inhabituellement élevées. Les simulations reproduisent l'intensité de la convection profonde dans le Golfe du Lion pendant l'hiver 2005, qui est est due à la forte perte de flottabilité en surface. Elles indiquent également que des tourbillons cycloniques profonds, d'une centaine de kilomètres de diamètre, sont responsables du transport rapide de la nouvelle WMDW vers le Sud. Puis, les simulations à long terme permettent de replacer la WMT dans la variabilité décennale de la Méditerranée nord-occidentale. Elles montrent que l'EMT a potentiellement doublé le volume de nouvelle WMDW formé en 2005 dans le Golfe du Lion, mais qu'il n'est pas responsable de la température et de la salinité élevées de la nouvelle WMDW. Ces caractéristiques inhabituelles sont dues à l'absence de convection intense dans le Golfe du Lion pendant les années 1990, ce qui a favorisé l'accumulation de sel et de chaleur dans la Méditerranée nord-occidentale

Author: Alberto Casado Lopez
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 234

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L’objet de cette thèse est l’étude du climat de la région Méditerranéenne à l’aide d’un modèle climatique. La présence de la Mer ainsi que la forte orographie qui modulent le climat régional vers les petites-échelles rend nécessaire l’utilisation d’un modèle couplé et régional. Le modèle LMDZ-Med/NEMO MED8 provient du couplage du modèle régional atmosphérique LMDZ-Med et du modèle régional océanique NEMO MED8. Ce modèle permet de réaliser une simulation de 44 ans dans la période 1958-2001 à l’échelle journalière. On performe un downscaling des données ERA40 à l’aide de LMDZ-Med/NEMO MED8. Dans une première partie, on valide le modèle par rapport aux observations, et notamment à MEDATLAS, une compilation climatologique basée sur les observations. Les résultats montrent l’accord du modèle avec MEDATLAS pour les variables de surface, ainsi que la formation d’eau profonde dans les bassins principaux. La convection profonde dans le Golfe du Lion est étudiée. Les étapes du processus ainsi que les différentes causes sont mises en avant. La chronologie est en accord avec les études menées. Le modèle permet de suivre les événements météorologiques, en particulier la tempête du 11 février 1999 et son effet dans l approfondissement de la couche de mélange océanique. La rétroaction de la SST sur le flux de chaleur est étudiée en appliquant la méthode de Frankignoul [2002] pour la première fois dans la Méditerranée. Le coefficient de rétroaction est négatif et montre des caractéristiques liées à la dynamique du climat sur ces régions. La Méditerranée apparaît comme une zone propice à l interaction océan-atmosphère.

Author: Stephane Quefelec
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Languages : fr
Pages : 275

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Cette thèse étudie les liens entre développement et changement climatique dans les pays méditerranéens afin de mieux comprendre les processus et les interactions spécifiquement en jeux dans cette région, en particuliers dans les pays du Maghreb et du Mashrek. Dans le chapitre 1, nous étudions l’état des connaissances scientifiques sur le changement climatique au niveau global et au niveau méditerranéen. Cela nous permet d’aborder le problème des projections climatiques et d’analyser les résultats pour le bassin méditerranéen. Sur cette base, dans le chapitre 2, en rapprochant les projections de changement climatique et le contexte local du développement, nous mettons en évidence une vulnérabilité relativement plus élevée des pays méditerranéens en développement. Nous analysons dans le chapitre 3, les méthodes et outils permettant d’appréhender le coût du changement climatique et en déduisons des enseignements pour les pays méditerranéens. Afin d’aller plus loin dans la caractérisation et la compréhension des mécanismes en jeux au niveau méditerranéen, nous proposons, dans le chapitre 4, des approches économétriques en longue période sur données de panel de l’impact des variables climatiques sur d’une part le niveau de PIB par tête et d’autre part les rendements céréaliers. Les résultats mettent en évidence que même les économies des pays riches du bassin méditerranéen sont sensibles aux tendances climatiques, au moins sur la période 1950-2000, bien qu’ils le soient beaucoup moins que les pays en développement de la rive Sud et Est. Par ailleurs, nous confirmons que l’agriculture est un canal de diffusion majeur des effets du changement climatique dans l’économie, en particulier dans les pays en développement. La question de l’eau apparait centrale dans le traitement de l’adaptation au changement climatique. Ainsi, dans le chapitre 5, nous analysons l’état de la ressource en eau, les modes de gouvernance actuels et les options d’adaptation qui s’offrent aux pays arides. Nous présentons un exercice de simulation des demandes futures par secteur dans les pays d’Afrique du Nord, ce qui nous permet d’obtenir des ordres de grandeur sur les bénéfices à attendre des différentes options de politique qui pourront être suivies par les pouvoirs publics. Nous montrons que la gestion de la demande en eau est un des leviers déterminants de l’adaptation au changement climatique dans les pays méditerranéens et que sa mise en œuvre repose avant tout sur des réformes de gouvernance.