CONIL

Sébastien CONIL

"Modélisation de l'influence océanique sur la variabilité
atmosphérique dans la région Atlantique Nord-Europe"

le lundi 26 Mai à 15h00 dans la salle de conférence de l'IPSL,
RdC Tour 24-25, Université Pierre & Marie Curie,
4, place Jussieu 75252 Paris cedex 05

devant le jury composé de :
    Dr Gilles REVERDIN
    Dr Laurent TERRRAY
    Pr Claude FRANKIGNOUL
    Pr Michael GHIL
    Dr Laurent LI


RESUME :

La circulation atmosphérique et le climat des moyennes et hautes latitudes
de l'Hémisphère Nord connaissent une variabilité importante particulièrement
en hiver, mais aussi au printemps et en automne. Cette
variabilité existe à de nombreuses échelles de temps, synoptiques à
multi-décennales et au delà, et elle s'exprime via un nombre réduit de
sructures préférentielles.
Le mode dominant est l'Oscillation Nord Atlantique (NAO) ou Oscillation
Arctique (AO) reflétant les fluctuations du gradient de pression entre les
moyennes et hautes latitudes. Ses impacts climatiques mais aussi socio-
économiques sont très importants sur la région Atlantique Nord-Europe.
La NAO/AO est notamment associée à des changements tripolaires de SST et
dipolaires de glace de mer.
Cette thèse a porté essentiellement sur l'étude de l'influence de l'océan et
des interactions air-mer sur la variabilité atmosphérique aux latitudes
extratropicales de l'Hémisphère Nord.

Dans la première partie de la thèse j'ai analysé la réponse atmosphérique
directe et indirecte, linéaire et non-linéaire, à des modifications
stationnaires des conditions de surface en Atlantique nord. J'ai utilisé
des anomalies tripolaires de SST et dipolaires de glace de mer, réalistes,
pour forcer le Modèle de Circulation Générale du LMD.
Ces expériences nous ont permis d'estimer l'impact relatif des changements
de conditions de surface océanique sur l'état moyen mais aussi sur la
variabilité de la circulation atmosphérique simulée.

Dans la seconde partie de la thèse nous avons abordé le problème de
l'origine de la variabilité atmosphérique et de sa prévisibilité. Nous
avons cherché à décomposer la variabilité simulée en une composante
interne qui provient de la dynamique interne et qui est peu prévisible et
une composante externe provenant du forçage par les variations des
conditions de surface océaniques et qu'on peut potentiellement prévoir.
Trois ensembles de simulations ont été réalisés afin de mettre en évidence
le rôle de l'océan Atlantique Nord mais aussi de ses interactions avec le
forçage des autres bassins océaniques.

Enfin la dernière partie de mon travail a porté sur les interactions
océan-atmosphère en Atlantique Nord. J'ai étudié le cycle saisonnier du
couplage en utilisant 100 ans de réanalyses de SLP et de SST du Hadley
Center (HadSLP et HadISST). Si les variations atmosphériques forcent au
premier ordre les changements de SST tout au long de l'année, j'ai pu montré
que, en NDJ, MAM et JAS, ces variations atmosphériques sont aussi associées
à des anomalies de SST plusieurs mois en avance. Ce travail a été complété par
une étude du couplage dans deux modèles couplés développés récemment.
Alors que dans le modèle ECHAM4/OPA8 l'atmosphère simulée est peu
sensible aux anomalies de SST, on retrouve dans le modèle LMDZ3/OPA8 une
marque de l'influence des SST plusieurs mois en avance sur la variabilité
atmosphérique simulée. Néanmoins les deux modèles couplés présentent des
biais sévères qu'il est nécessaire de corriger pour étudier plus en
profondeur les mécanismes du couplage.