Étude comparative du rôle de la dynamique et de la chimie dans la modélisation de l'atmosphère moyenne

par David Saint-Martin

Thèse de doctorat en Physicochimie de l'atmosphère

Sous la direction de Daniel Cariolle.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Comparative study of the role of dynamics and chemistry in modelling the middle atmosphere


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  • Résumé

    L'importance du rôle de l'atmosphère moyenne dans le forçage des autres composantes du système climatique est aujourd'hui largement reconnue. Cela tient notamment à la place centrale occupée par l'ozone dans le bilan radiatif de l'atmosphère et aux conséquences sur la circulation atmosphérique de la destruction de l'ozone. Il apparaît également que la dynamique de la stratosphère influence de manière substantielle la variabilité dans la troposphère. Durant cette thèse, nous nous sommes attachés à développer des pistes d'amélioration de la modélisation de l'atmosphère moyenne dans le modèle de circulation générale, ARPEGE-Climat, tout en examinant le rôle potentiel de cette amélioration dans la circulation troposphérique. Nous étudions tout d'abord, par des expériences numériques idéalisées, l'influence de la stratosphère équatoriale sur la dynamique extra-tropicale. Cette étude montre sans ambiguïté qu'une simulation précise de la circulation aux hautes latitudes de l'hémisphère nord ne peut se passer d'une représentation réaliste de la stratosphère tropicale. Nous décrivons ensuite la mise en oeuvre d'une paramétrisation spectrale des ondes de gravité non orographiques dans le modèle ARPEGE-Climat. L'introduction de cette paramétrisation conduit à une distribution horizontale réaliste du flux de quantité de mouvement dans la stratosphère, à une amélioration de la représentation de la circulation en moyenne zonale ainsi qu'à une meilleure simulation de la variabilité stratosphérique équatoriale. Enfin, le travail s'est orienté sur le développement et la validation d'un modèle de chimie-climat (CNRM-CCM) pour lequel le schéma chimique REPROBUS a été couplé avec le modèle ARPEGE-Climat. Ce nouveau modèle apparaît comme un outil approprié pour l'étude des interactions chimie-climat. L'introduction d'une chimie stratosphérique interactive permet de réduire certains biais chauds à la stratopause tropicale et de représenter de manière plus réaliste les vortex polaires hivernaux.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 138 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 127-138

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010 TOU3 0253
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