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Daloz, Anne-Sophie. Importance du couplage océan-atmosphère sur la sensibilité au réchauffement climatique : impact sur les ouragans

Daloz, Anne-Sophie (2011). Importance du couplage océan-atmosphère sur la sensibilité au réchauffement climatique : impact sur les ouragans.

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Résumé en francais

Les interactions océan-atmosphère sont primordiales pour les cyclones tropicaux. L'océan fourni aux cyclones tropicaux l'énergie thermique nécessaire a leur maintient. La simulation des interactions entre l'océan et les cyclones tropicaux est donc cruciale et constitue le point central de cette thèse. La première partie présente la version basculée-étirée et couplée du modèle de circulation générale ARPEGE-Climat, développée pour cette thèse. Cette version basculée-étirée sur le bassin Nord Atlantique permet d'atteindre une résolution spatiale comprise entre 60 et 100 km sur cette région, résolution nécessaire quand on souhaite étudier les cyclones tropicaux. Le couplage d'ARPEGE-Climat avec le modèle de circulation général océanique NEMO a de plus permis la prise en compte des interactions océan-atmosphère présentes dans les cyclones tropicaux. Deux types de simulations ont été réalisées, d'une part des simulations couplées et d'autre part des simulations forcées par les températures de surface de la mer de la configuration couplée. La seconde partie s'intéresse à la capacité des modèles de circulation générale du programme d'intercomparaison TC-MIP à représenter l'activité cyclonique et ses précurseurs sur la région principale de développement (Main Development Region en anglais) de l'océan Atlantique Nord. Les modèles de circulation générale éprouvent de réelles difficultés à représenter les cyclones tropicaux dans cette région, certainement en partie à cause de leur faible résolution spatiale, comprise entre 1° et 2.5°. Des précurseurs de l'activité cyclonique sur la main development region ont tout de même pu être identifiés. Ainsi, on trouve : l'activité des ondes d'est Africaines, les précipitations sahéliennes et plus particulièrement celles qui se produisent sur le Fouta-Djallon, à 11°N, les températures de surface de la mer et le cisaillement vertical du vent horizontal sur la main development region, l'humidité troposphérique au niveau des côtes ouest Africaines. Dans la troisième partie de la thèse, des tests de sensibilité ont été réalisés sur ARPEGE-Climat basculé-étiré et couplé avec NEMO. Ces tests montrent l'importance de la position du pôle d'étirement, du réglage des paramètres du schéma de convection et de la fréquence de couplage. Dans la quatrième partie de cette thèse, les configurations couplée et forcée d'ARPEGE-Climat sont comparées afin d'évaluer l'impact du couplage océan-atmosphère sur l'activité cyclonique dans le bassin Nord Atlantique. Il apparaît que le couplage : modifie la distribution géographique de l'activité cyclonique sur le bassin Nord Atlantique ; modifie l'activité des ondes d'est Africaines, qui elle-même influe sur l'activité cyclonique sur la main development region ; modifie le cycle saisonnier de l'activité cyclonique sur la main development region et, par conséquent, sur la totalité du bassin Nord Atlantique. Cette dernière partie présente aussi les points communs et les différences de sensibilité au réchauffement climatique des configurations couplée et forcée. Les deux configurations présentent : une diminution généralisée, bien que faible, de l'activité cyclonique sur le bassin Nord Atlantique, une diminution de l'activité cyclonique sur le sud du Golfe du Mexique et la mer des Caraïbes, une augmentation de l'activité sur la mer des Sargasses, une intensification des cyclones tropicaux en termes de pression et de vent maximum, une augmentation des pluies cycloniques. Les configurations couplée et forcée présentent aussi certaines différences, notamment en ce qui concerne l'évolution de la distribution de l'activité cyclonique sur la mer des Sargasses ou sur la main development region. Un autre point important est la différence de nature des cyclones tropicaux dans le futur. La configuration couplée montre des différences beaucoup plus marquées dans les changements de nature des cyclones tropicaux.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Roux, Franck
Chauvin, Fabrice
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM-GAME), URA 1357
Mots-clés libres :Ouragans - Couplage océan-atmosphère - Modélisation régionale - Changement climatique
Sujets :Sciences de l'environnement
Déposé le :22 Jun 2015 12:36