Hausse du niveau de la mer et impact du changement climatique global

par William Llovel

Thèse de doctorat en Océanographie spatiale

Sous la direction de Anny Cazenave.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Au cours du 20ème siècle, les enregistrements marégraphiques suggèrent une hausse du niveau de la mer de 1. 8 mm/an. Plus récemment, les observations spatiales indiquent une hausse de 3. 3 mm/an sur la période 1993-2009. Cette augmentation au cours du temps est attribuée au réchauffement global de la planète enregistré depuis plusieurs années maintenant. Durant cette thèse, nous analysons les observations et les causes de la hausse moyenne globale du niveau de la mer. Nous estimons les variations stériques du niveau de la mer grâce aux données du projet international Argo et, les variations de masse des océans liés aux apports d'eau des continents à l'aide des mesures de la mission GRACE. Une autre étude se concentre sur la variabilité du stock d'eaux continentales des plus grands bassins hydrologiques de la planète, à l'aide des données GRACE, et l'impact de cette composante à la hausse du niveau de la mer. Puis, nous analysons l'impact de la variabilité interannuelle du stock d'eaux continentales aux variations du niveau de la mer sur diverses périodes. Enfin, nous étudions le bilan des contributions climatiques à la hausse observée du niveau de la mer sur la période altimétrique totale et pour les années récentes. Dans une deuxième partie, nous étudions les variations régionales du niveau de la mer. Nous établissons dans un premier temps, les causes de la variabilité régionale du niveau de la mer et nous interprétons le signal résiduel issu de la différence entre le niveau de la mer observé et l'expansion thermique des océans. Nous étudions ensuite les variations passées des structures régionales du niveau de la mer sur les dernières décennies (1950-2003). Le but est de reconstruire les variations passées du niveau de la mer en 2-D et ainsi d'avoir une connaissance plus approfondie de l'évolution régionale du niveau moyen des mers. Ce travail a pour objectif ultime de contraindre les modèles climatiques couplés utilisés par l'IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) pour prédire l'évolution future du niveau de la mer au cours du 21ème siècle. Cette analyse nous permet de détecter un signal basse fréquence dans la variabilité régionale du niveau de la mer que nous observons non seulement dans les données in situ mais aussi dans les modèles climatiques couplés.

  • Titre traduit

    Global warming and sea level rise


  • Résumé

    Tide gauge records suggest a rise in sea level rise of ~1. 8 mm/yr over the 20st century. More recently, satellite altimetry data reveal a global mean sea level rise of 3. 3 mm/yr over 1993-2010. This rise is attributed to Earth's global warming observed since several decades. In this thesis, we analyze observed global mean sea level and its causes over the entire altimetry era (since 1993). Over the recent years (2002-2009), we estimate the effects of ocean thermal expansion and salinity (called steric effects) on sea level, as well as ocean mass change due to land ice and land waters, using Argo and GRACE space gravimetry data. We discuss the regional variability by comparing several datasets for thermal expansion and ocean mass signal. In another study, we investigate terrestrial land water storage variability of the 33 largest river basins worldwide, using GRACE space gravimetry data. We analyze this contribution to the observed global mean sea level inferred by satellite altimetry. In an extension of this study, we analyze the interannual variability of terrestrial land water storage and its impact on sea level variations over the altimetry era and tide gauge era. Finally, we conclude this chapter by studying the sea level budget over the entire altimetry era and the recent years. In a second part, we study the regional patterns in sea level trends. First, we discuss causes of regional variability, mainly non-uniform ocean warming. We then interpret the residual signal (i. E. , observed sea level corrected for thermal effects) for the altimetry era. Thereafter, we analyze regional patterns of past sea level over the last decades (1950-2003). The purpose of this study is to provide 2-D regional past sea level reconstruction and obtain some insight on spatial trend patterns and their dominant modes of variability. The ultimate goal is to constrain coupled climate models used by the IPCC (Intergovernment Panel on Climate Change) to predict sea level rise over the 21st century. Moreover, this study highlights a long term signal detected in the reconstructed sea level. This signal is also observed in in situ data and in coupled climate models.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (222 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 173-184

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010 TOU3 0227
  • Bibliothèque : Observatoire Midi-Pyrénées. Centre de documentation Sciences de l'univers, de la planète et de l'environnement.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2010/OMP/11040

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10 TOU3 0227
  • Bibliothèque : Observatoire de Paris (Section de Meudon). Bibliothèque.
  • PEB soumis à condition
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