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Rôle du déferlement des ondes de Rossby dans la variabilité climatique aux latitudes tempérées

Michel, Clio. Rôle du déferlement des ondes de Rossby dans la variabilité climatique aux latitudes tempérées. PhD, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2012

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Official URL: http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00001997/

Abstract

L'objectif de cette thèse a été d'analyser la dynamique de l'interaction entre les ondes baroclines (ou rail des dépressions) et la variabilité basse fréquence de l'atmosphère aux moyennes latitudes. Deux approches distinctes ont été suivies pour étudier le rôle des déferlements d'ondes baroclines sur les courants-jets, l'une reposant sur les données réanalysées et l'autre sur des simulations numériques. La première partie de la thèse a plus précisément consisté à étudier le lien entre les déferlements d'ondes de Rossby et les quatre régimes de temps sur l'Atlantique Nord en hiver en utilisant les réanalyses ERA40. Le calcul des fréquences d'occurrence des déferlements d'ondes a montré que ceux-ci tendent généralement à renforcer les régimes sauf le blocage scandinave qui est détruit par du déferlement cyclonique au sud du Groenland. Ensuite, les précurseurs des transitions entre régimes de temps ont été identifiés. Le premier précurseur est relié à la propagation linéaire d'anomalies basse fréquence (période supérieure à 10 jours). Ce précurseur n'est pas systématique mais il survient durant la transition du régime zonal vers le blocage environ une semaine avant ce dernier où il prend la forme d'un train d'ondes quasi-stationnaire excité par des anomalies convectives dans l'Atlantique subtropical. Le second précurseur plus systématique intervient au niveau des interactions non-linéaires entre les tourbillons transitoires haute et basse fréquences et a pu être relié aux déferlements d'ondes. La formation et la destruction du blocage scandinave ont ensuite été plus particulièrement étudiées en analysant respectivement les transitions préférentielles du régime zonal au blocage et du blocage vers l'anticyclone groenlandais en lien avec les dépressions de surface et les déferlements d'ondes. Les dépressions de surface atteignent les mêmes intensités pendant la formation et la destruction du blocage mais ne suivent pas les mêmes trajectoires. Pendant la formation du blocage, les dépressions de surface ont des trajectoires rectilignes se dirigeant vers le nord de la Scandinavie et sont liées à un déferlement anticyclonique. Pendant la destruction du blocage, les trajectoires des dépressions de surface sont courbées sur l'Atlantique Nord en direction du Groenland et sont reliées à du déferlement cyclonique qui favorise ainsi l'apparition de l'anticyclone groenlandais. Notre analyse suggère que cette différence de comportement provient de la forme de l'écoulement basse fréquence qui n'est pas le même pendant la formation et la destruction du blocage et qui favorise un certain type de déferlement plutôt qu'un autre. Dans la seconde partie de la thèse, nous avons analysé le lien entre les températures de surface de la mer (SSTs) et le comportement du rail des dépressions avec le modèle de circulation générale de l'atmosphère Arpège-Climat en mode aquaplanète pour mieux comprendre les téléconnexions telles que l'Oscillation Arctique et/ou l'Oscillation Nord-Atlantique d'un point de vue idéalisé. Pour cela, nous avons fait une étude de sensibilité de la variabilité de l' "eddy-driven" jet à différents profils méridiens de SSTs fixes dans le temps. L'intensité de l'activité du rail des dépressions et de l' "eddy-driven" jet, qui tend à augmenter pour un front de SST d'intensité plus élevée, de largeur plus grande ou localisé plus proche du jet subtropical, peut s'interpréter aisément par une augmentation de la baroclinie dans chaque cas. La position de l' "eddy-driven" jet dépend plus des propriétés des déferlements d'ondes. En effet, sa position systématique du côté polaire du front de SST peut s'expliquer par des déferlements anticycloniques plus fréquents que les déferlements cycloniques et cette asymétrie s'accentue lorsque le front de SST est déplacé vers le pôle. Enfin, un jet subtropical plus intense élargit la zone de propagation des ondes du côté équatorial du front ce qui pousse le déferlement anticyclonique à se produire plus près de l'équateur et donc à rapprocher l' "eddy-driven" jet du jet subtropical. D'autre part, nous avons mis en évidence que le mode dominant de variabilité de l' "eddy-driven" jet varie en fonction de la latitude du front de SST. Près de l'équateur, la variabilité dominante est une fluctuation latitudinale de l' "eddy-driven" jet. Mais plus le front de SST est vers le pôle, plus le mode de variabilité de l' "eddy-driven" jet tend à passer d'un régime de fluctuation latitudinale de sa position à un régime de pulsation de son amplitude. Ce résultat pourrait expliquer pourquoi dans les réanalyses ERA40, le mode dominant de variabilité du jet Pacifique Sud est associé à un régime de pulsation alors que celui de l'Indien Sud à un régime de fluctuation latitudinale.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution:Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)
Laboratory name:
Research Director:
Rivière, Gwendal and Terray, Laurent
Statistics:download
Deposited By: admin admin
Deposited On:21 Jan 2013 22:58

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