DANIEL
le Mardi 30 Septembre 2003 à 16h30 dans la salle 316 du dpt TAO,
Ecole Normale Supérieure de Paris,
24, rue Lhomond, 75005 PARIS
devant le jury composé de :
Pr Vladimir TSEITLINE
Dr Jean-Pierre CAMMAS
Pr Raymond T. PIERREHUMBERT
Dr Gerard ANCELLET
Dr Wolfram WOBROCK
Dr Bernard LEGRAS
RESUME :
Le transport dans la basse stratosphère extratropicale a été mis en évidence
par des rapports de mélange non négligeables en constituants troposphériques
et par une humidité plus élevée que celle pronostiquée par la circulation
de Brewer-Dobson. Le problème central de cette thèse est d'identifier certains
mécanismes expliquant la présence d'une couche de mélange dans la basse
stratosphère extratropicale.
La contribution des anticyclones isolés est tout d'abord estimée.
Nous montrons que ces structures synoptiques se forment par injection rapide
d'air issu des basses couches des régions subtropicales jusque sur des niveaux
isentropes supérieurs 330 K. Lors de la décroissance de ces anticyclones, l'érosion
filamentaire suivie d'un mélange petite échelle est le processus dominant le transport
d'air dans la basse stratosphère. Nous la mettons en évidence à l'aide d'un modèle
lagrangien. L'étude d'un cas montre qu'environ la moitié de la masse de l'anomalie
anticyclonique est injectée dans la basse stratosphère.
Cette approche est complétée par l'analyse des observations d'un vol MOZAIC.
La relaxation diabatique de la tropopause étudiée avec le modèle MesoNH n'est
pas responsable d'un transport de masse significatif.
Les modèles de transport généralement utilisés pour diagnostiquer les échanges
entre la troposphère et la stratosphère résolvent mal la dynamique associés à la convection
profonde. Pour mieux comprendre ces limites, nous estimons le transport de traceurs
troposphérique et stratosphérique lors de trois simulations différentes effectuées l'aide du
modèle MesoNH. Le transport convectif paramétrisé est notamment comparé au transport
explicite. Le flux descendant du traceur stratosphérique est qualitativement reproduit
alors que le flux montant du traceur troposphérique est surestimé.
Enfin, sur une thématique proche, nous montrons que l'enrichissement de la troposphère
en ozone observé durant le mois de Juillet 1998 au voisinage du jet subtropical sud peut
s'expliquer par l'occurrence de foliations de tropopause d'extension planétaire. L'influence
de la branche de retour de la circulation de la Mousson indienne est discutée.
