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Conejero García, Carlos. Impact du changement climatique sur la circulation océanique dans les systèmes d'upwelling de bord Est de l'hémisphère Sud

Conejero García, Carlos (2021). Impact du changement climatique sur la circulation océanique dans les systèmes d'upwelling de bord Est de l'hémisphère Sud.

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Résumé en francais

Parmi les océans du monde, les Systèmes d'Upwelling de Bord Est (EBUS, de l'anglais "Eastern Boundary Upwelling Systems") présentent un intérêt particulier car ils relient les bassins océaniques tropicaux aux latitudes moyennes et sont donc soumis à de fortes fluctuations associées à la fois à la variabilité naturelle du climat et au forçage anthropique. Comprendre comment le réchauffement climatique modifie la circulation océanique et les écosystèmes marins dans les EBUS reste un défi scientifique en raison de la complexité des processus en jeu. La génération actuelle de modèles couplés de circulation générale souffre encore des limitations associées à la non prise en compte de manière réaliste de certains aspects de la dynamique des upwellings côtiers et de la circulation à méso-échelle. Dans cette thèse, nous avons étudié les processus de formation du pattern de changement climatique et de la variabilité naturelle dans le Pacifique Sud-Est (SEP, de l'anglais "South East Pacific") sur la base de simulations numériques de dernière génération mises à disposition de la communauté pour étudier le changement climatique en présence de la variabilité climatique interne. Ces ressources incluent le CESM Large Ensemble (CESM-LENS) modèle réalisé par le NCAR aux Etats Unis et des simulations à long terme du climat mondial résolvant la méso-échelle réalisées au Centre IBS Center for Climate Physics (ICCP) en Corée du sud. En supposant un quasi-équilibre entre le forçage radiatif externe et les processus de couche de mélange de la circulation de l'océan de surface, il est possible d'identifier les processus océaniques et atmosphériques responsables de la tendance de la température de surface de la mer (SST, de l'anglais "Sea Surface température") sur la période 2006-2100. Nous montrons tout d'abord que la localisation latitudinale du réchauffement minimum de la SST dans le SEP s'écarte significativement de celle prédite par la théorie pour laquelle le refroidissement évaporatif maximum est contrôlé par le pattern de chaleur latente climatologique (précipitations moyennes). Le bilan de chaleur des simulations CESM-LENS révèle que l'advection océanique est responsable du pattern de réchauffement de type El Niño dans la région équatoriale et le long des côtes du Pérou et du Chili. Le centre de la zone de réchauffement minimum est principalement déterminé par le refroidissement relatif du flux de chaleur latente et le rayonnement solaire, partiellement compensé par l'advection méridienne de l'océan. Les détails de la tendance au réchauffement le long des côtes du Pérou et du Chili résultent également d'un équilibre entre l'advection induite à la fois par le changement des courants d'Ekman et la compensation géostrophique. Les résultats révèlent également que le pattern de changement climatique de la SST a une projection significative sur les modes de variabilité naturelle dans le SEP, ce qui suggère qu'il peut être compensé par la variabilité naturelle. Dans une suite de simulations de modèles à haute résolution, nous étudions la téléconnection océanique d'ENSO (de l'anglais "El Niño Southern Oscillation") le long des côtes du Pérou et du Chili sur le flux turbulent, considéré ici comme une source de variabilité naturelle dans le SEP. Nous avons montré en particulier que l'ENSO peut alimenter l'énergie de la circulation à des échelles de temps décennales le long des côtes du Pérou et du Chili en modulant les instabilités du système de courants côtiers. Globalement, la thèse illustre la complexité des processus associés à la téléconnection équatoriale dans le SEP à différentes échelles de temps, qui ne sont pas encore accessibles à partir du système d'observations actuel trop court.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Dewitte, Boris
Garçon, Véronique
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS), UMR 5566
Mots-clés libres :Modèles couplés de circulation générale - Téléconnection équatoriale - Variabilité naturelle
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :08 Oct 2021 16:43