Variabilité interannuelle dans le Pacifique tropical et instabilités couplées océan-atmosphère. Développements analytiques et applications à des simulations climatiques

par Marc Pontaud

Thèse de doctorat en Océan. Atmosphère et climat

Sous la direction de Olivier Thual.

Soutenue en 1996

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Les interactions ocean-atmosphere sont etudiees a partir d'un modele simple du couplage tropical. Les calculs analytiques mettent en evidence un mode couple quasi-stationnaire, baptise t#k-mode, susceptible de representer les evenements el nino et leur verrouillage sur le cycle saisonnier. Le taux de croissance de ce mode est calcule dans cinq simulations climatiques realisees a l'aide de modeles de circulation generale: deux simulations oceaniques forcees ocean pacifique et ocean global et trois simulations couplees ocean pacifique/atmosphere globale t42, ocean global/atmosphere globale t42 et ocean global/atmosphere globale t21. Les structures zonales des anomalies interannuelles (sst, courant zonal et tension zonale de vent) le long de l'equateur montrent un bon accord avec celles theoriques du t#k-mode. Cet accord est particulierement remarquable pendant un evenement chaud se developpant dans une simulation couplee globale. L'evolution saisonniere du taux de croissance montre un maximum entre juillet et decembre qui expliquerait l'apparition preferentielle de l'enso au cours de l'automne. En revanche, la valeur maximale du taux de croissance est insuffisante pour permettre un developpement rapide de l'anomalie. Aucune augmentation interannuelle du taux de croissance n'est a meme d'expliquer l'occurrence chaotique des evenements el nino. La pre-existance d'une onde libre oceanique de kelvin, souvent observee avant le declenchement des rechauffements, serait un excellent excitateur d'une anomalie sous la forme du t#k-mode. L'excitation de cette onde de kelvin par les anomalies de vents d'ouest, de forte variabilite intrasaisonniere expliquerait l'occurence interannuelle d'el nino et les difficultes a prevoir ce phenomene. Cette approche theorique fournit aussi des diagnostics quantitatifs qui permettent une comparaison des simulations forcees et couplees et ainsi, un moyen aise de determiner les deficiences des simulations couplees. L'intensification des gradients de temperature et l'affaiblissement de l'upwelling equatorial dans les simulations couplees globales conduisent a un taux de croissance 3 a 4 fois plus fort. Cela expliquerait l'importance de la variabilite interannuelle simulee, sans necessiter d'excitateur prealable. Plus precisement, l'augmentation du gradient vertical de temperature, qui favorise un processus particulier du t#k-mode, justifierait la predominance d'anomalies interannuelles de faible extension zonale


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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVII-185 p.)

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996TOU30134
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