Contribution des échauffements stratosphériques à la variabilité et à l'évolution à long terme de la moyenne atmosphère : observations et modélisations numériques

• Main Author: Angot, Guillaume
• Language: fra
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2013
• Subjects: [SDE] Environmental Sciences; [SDE] Sciences de l'environnement; [SDE:MCG] Environmental Sciences/Global Changes; [SDE:MCG] Sciences de l'environnement/Milieux et Changements globaux; échauffement stratosphérique; tendances de température; couplage troposphère- stratosphère; dynamique stratosphérique; analyse statistique; évolutions composites
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01056057; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/01/05/60/57/PDF/These.pdf

Le rôle joué par la stratosphère sur le climat est aujourd'hui avéré. Le couplage du système troposphère-stratosphère implique que les processus dynamiques de grande amplitude de la moyenne atmosphère perturbent l'équilibre atmosphérique et l'écoulement dans les plus basses couches. Parmi ces phénomènes dynamiques, les échauffements stratosphériques soudains sont les plus emblématiques. Cette étude s'intéresse à l'impact de ces événements sur la variabilité de la moyenne atmosphère et sur l'estimation des tendances de température. Nous cherchons également à mieux caractériser l'évolution spatio-temporelle des échauffements stratosphériques, depuis leurs causes jusqu'à leurs conséquences. Tout d'abord, une méthodologie novatrice d'analyse statistique de séries temporelles est développée et testée sur des mesures lidar de l'Observatoire de Haute-Provence. L'impact des événements dynamiques les plus importants peut ainsi être efficacement isolé de la contribution radiative de fond, ce qui explique les différences observées entre l'été et l'hiver. Ensuite, une simulation du Canadian Middle Atmosphere Model nous permet de valider la méthodologie et d'étendre notre étude à l'ensemble du globe. On montre que les variations spatiales sont elles aussi majoritairement causées par l'activité dynamique. Les conditions de formation d'un échauffement stratosphérique sont également étudiées, à l'aide de tests de sensibilité du modèle RACCORD. On prouve l'importance du rappel vers la météorologie pour produire un échauffement majeur, particulièrement dans le cas d'une rupture du vortex. Enfin, la méthode et nos résultats sont mis à profit dans une analyse de l'hiver 2012-2013.