Assas Recherche | Variabilité des vents de surface en Antarctique ? climatologie présente et projections

Variabilité des vents de surface en Antarctique ? climatologie présente et projections (Document en Anglais, Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 17/12/2025 (communication intranet).

Informations sur les contributeurs

Auteur : Davrinche Cécile

Davrinche, Cécile

Nom

Davrinche

Prénom

Cécile

Nationalité

Français

Date de soutenance : 17-12-2024

Directeur(s) de thèse : Masson-Delmotte Valérie

Masson-Delmotte, Valérie

Nom

Masson-Delmotte

Prénom

Valérie

- Orsi Anaïs

Orsi, Anaïs

Nom

Orsi

Prénom

Anaïs

- Agosta Cécile

Agosta, Cécile

Nom

Agosta

Prénom

Cécile

Etablissement de soutenance : université Paris-Saclay

université Paris-Saclay

Nom

université Paris-Saclay

Laboratoire : Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1998-....)

Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1998-....)

Nom

Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1998-....)

Ecole doctorale : École doctorale des sciences de l'environnement d'Île-de-France

École doctorale des sciences de l'environnement d'Île-de-France

Nom

École doctorale des sciences de l'environnement d'Île-de-France

Informations générales

Discipline : Géosciences
Classification : Sciences de la terre

Mots-clés libres : Variabilité, Antarctique, Climat, Vent, Modèles, Surface
Mots-clés :

Vents
Terre -- Surface
Climat polaire
Modèles climatiques

Résumé : Les vents de surface en Antarctique sont les vents les plus intenses et les plus persistants sur terre. Ces vents ont un impact majeur sur le climat de surface en Antarctique : ils perturbent l'inversion de surface, causant un réchauffement apparent, ils sont très secs et contribuent à l'évaporation de la précipitation avant qu'elle n'arrive sur le sol, et ils transportent de la neige de surface, affectant le bilan de masse de surface. La majorité des modèles climatiques globaux n'ont ni la résolution ni les processus nécessaires pour modéliser correctement ces vents, et il en résulte des biais importants dans la simulation du climat de surface en Antarctique ainsi qu'un manque de compréhension des mécanismes qui régissent leurs variations.Les vents Antarctiques sont dirigés par les gradients de pression de grande échelle (passage de tempête, blocages, jets) ainsi que par des gradients de pression additionnels induits par les processus de surface, notamment liés au refroidissement radiatif des surfaces englacées (gradient de pression catabatique et vent thermique).Cette thèse vise à mieux comprendre et quantifier l'impact de ces deux familles de forçages qui font varier le vent en Antarctique. Pour cela, j'ai développé une méthode originale permettant de calculer les différentes accélérations contribuant au bilan de quantité de mouvement, à une résolution temporelle de 3 heures, à partir des sorties du modèle atmosphérique régional polaire MAR. Via la quasi-geostrophicité des vents en Antarctique à l'échelle horaire, je quantifie directement la contribution de chacune des accélérations au vent total.Dans un premier temps, j'ai cherché à comprendre et à quantifier la variabilité temporelle des vents de surface sur la période récente (2010-2020) et à la relier à la variabilité des forçages de grande échelle et de surface. Je montre notament que l'angle entre ces deux forçages est un paramètre clé pour la comprehension de l'intensité et de la variabilité des vents en Antarctique.Dans un deuxième temps, j'étudie l'impact du changement climatique sur les vents de surface Antarctique au cours du 21ème siècle, en reliant les changements de vent en Antarctique aux changements de forçages de surface et de grande échelle pour le scenario SSP5-8.5, défini par le GIEC comme un scenario de fortes émissions de gaz à effet de serre. Pour cela, j'utilise des simulations de MAR forcé par 4 modèles de climats globaux de la base CMIP6, auxquels j'applique la méthode de décomposition à une résolution de 3 heures, ce qui me permet de quantifier l'influence des différents forçages aux changements de vitesse du vent. Je mets en évidence les zones de changement significatif des vents d'ici 2100, notamment une intensification du vent en Terre Adélie et sur la plateforme de glace de Ross, et un affaiblissement dans les régions de Pine Island Glacier et de la plateforme de glace de Ronne. Je relie l'intensifications du vent à des changements de gradient de pression à grande échelle, tandis que les affaiblissements sont liés à des changements de gradients de pression de surface (catabatiques et vent thermique) en l'absence d'intensification de grande échelle.Mon travail apporte des connaissances nouvelles sur le vent en Antarctique, qui est un paramètre clé pour le cycle de l'eau atmosphérique et le bilan de masse de surface de la calotte. Il démontre l'importance des processus de surface pour quantifier la variabilité et les tendances du vent de surface, et apporte de nouvelles contraintes pour améliorer les paramétrisations de la couche limite polaire dans les modèles de climat globaux.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2024UPASJ036
Type de ressource : Thèse