REMAUD
"Impact de la paramétrisation convective sur la variabilité intrasaisonnière tropicale"
le 29 octobre 2015
Jury
Mme. Laurence PICON (LMD): Présidente
Mme. Rémy Roca (LEGOS): Rapporteur
Mr. Nick Hall (LECOS): Rapporteur
Mme. Catherine Rio (LMD): Examinatrice
Mr. Gilles Bellon (CNRM): Examinateur
Mr. Jean-Philippe Duvel (LMD): Directeur de Thèse
Résumé de la thèse:
L'oscillation de Madden-Julian (MJO) est le principal mode de
variabilité intrasaisonnière (20-90 jours) dans les tropiques. La MJO
se caractérise par une perturbation de la dynamique de grande échelle
et des précipitations se propageant principalement vers l'Est à une
vitesse 5 m/s à l'équateur, et aussi vers le nord en été boréal. Malgré
son importance, cette perturbation est mal reproduite dans les modèles
de circulation générale (MCG). Ce défaut des MCGs a été attribué en
partie à un déclenchement trop fréquent du schéma de convection
profonde du modèle qui préserverait trop la stabilité statique dans les
tropiques et empêcherait la formation de fortes perturbations
organisées de la convection et le développement de la réponse dynamique
de grande échelle qui en résulte. Cette thèse a donc pour objectif
d’étudier l'impact de l’augmentation de l’inhibition de la convection
sur l'état moyen et la variabilité tropicale dans le MCG LMDZ. Pour
cela, deux paramètres - la fermeture et l'entraînement – d’un même
schéma convectif, qui étaient initialement basés sur le profil vertical
de la convergence d’humidité, ont été modifiés. Le taux entraînement du
schéma modifié est proportionnel à l'humidité relative de
l’environnement. Des études de sensibilité dans un modèle
unidimensionnel montrent que, par rapport au schéma initial, cette
modification a pour effet d'inhiber la convection dans une atmosphère
sèche et de la favoriser en atmosphère humide, les précipitations
deviennent donc plus rares et plus intenses. Avec ce nouvel
entraînement, les simulations globales du modèle atmosphérique LMDZ
présentent effectivement une plus forte variabilité tropicale de la
dynamique et des précipitations à toutes les échelles de temps. Le
cycle saisonnier des précipitations est aussi mieux reproduit ainsi que
la propagation vers l'Est et vers le Nord des perturbations
intrasaisonnières. Cependant, notre analyse montre que la dépendance de
l'entrainement à l'humidité relative est insuffisante pour organiser
correctement la convection et pour donner des structures reproductibles
et réalistes des perturbations intrasaisonnières. Le chauffage
convectif reste trop confiné et ne parvient pas à initier la réponse
dynamique nécessaire à l’organisation de la MJO. L’ajout d'une
fermeture en CAPE modifie peu ce comportement, mais accélère légèrement
la propagation vers le Nord et vers l’Est de la MJO, et donne un état
moyen et une variabilité un peu plus réaliste dans les tropiques. Ces
résultats confirment qu’une certaine inhibition de la convection est
probablement nécessaire au déclenchement d’événements intrasaisonniers
et à la bonne simulation de la variabilité tropicale. Cependant, les
paramètres de grande échelle qui contrôlent cette inhibition doivent
encore être affinés.
