Influence de forçages anthropiques sur la circulation atmosphérique du niveau géopotentiel 500 hPa et sur la diffusion et les concentrations de polluants sur la région Nord-Pas-de-Calais au XXIème siècle

• Main Author: Declerck, Louise
• Other Authors: Lille 1
• Language: fr
• Published: 2012
• Subjects: Forçage anthropique; 910.155 16
• Online Access: http://www.theses.fr/2012LIL10122/document

Le développement des activités humaines a engendré et engendre encore d’importants rejets d’espèces gazeuses et particulaires dans l’atmosphère. Parmi ces rejets, des gaz à effet de serre contribuent à augmenter la température moyenne du globe, on parle de forçage anthropique. Cette élévation impacte les différentes composantes du système climatique. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’atmosphère. La thèse, pluridisciplinaire, cherche à répondre à deux questions : le forçage anthropique peut-il influencer la circulation atmosphérique et plus précisément, sa variabilité, et peut-il avoir des conséquences sur la diffusion d’espèces polluantes ? Le travail est basé sur la comparaison de deux périodes, l’une de 1960 à 1989 représente le climat sans forçage, tandis que l’autre, de 2070 à 2099 prend en compte les différents scénarios de forçage anthropique. La première étape consiste à caractériser la variabilité de la circulation de l’atmosphère pour les mois hivernaux à partir des hauteurs du géopotentiel à 500 hPa sur une fenêtre Atlantico-Européenne. Les structures de variabilité étudiées concernent les modes de variabilité et les régimes de temps. D’après notre étude, les forçages ne modifient pas leurs structures dans l’espace mais davantage leurs fréquences d’apparition et leurs temps de persistance moyens. La deuxième étape concerne la modélisation de la qualité de l’air sur la région Nord-Pas de Calais. L’analyse des simulations actuelle et future révèle que les concentrations de particules en suspension et du dioxyde d’azote augmentent. En revanche aucune corrélation directe entre modes de variabilité sous forçage et diffusion n’est détectée. === The growth of human activities causes significant emissions of gaseous and particulate species in the atmosphere. Greenhouse gases contribute to increase the average global temperature, it’s called anthropogenic forcing. This temperature increase modifies the various components of the Earth’s climate system. In this thesis, the atmosphere is our topic of interest. The objective of this thesis is to answer two questions on a multidisciplinary basis: (1) can anthropogenic radiative forcing influences atmospheric circulation and more specifically, its variability? (2) And can it affects the spatial distribution of pollutants? This work is based on the comparison of two periods: one from 1960 to 1989 representing the climate without scenarios forcing; the other from 2070 to 2099 considering different scenarios of anthropogenic forcing. The first step is to characterize the atmospheric circulation variability, in wintertime, from the 500 hPa geopotential height at North Atlantic and European scale. The main structures of variability we studied are the so-called modes of variability and weather regimes. In our study, the scenarios do not change their structure in space but rather their frequency of occurrence and mean residence time. The second step concerns modeling of air quality over the French Northern region. Analysis of simulations reveals that actual and future concentrations of particulate matter and nitrogen dioxide increase, but no direct correlation between changes of variability modes and spatial distribution of pollutants is detected.