Guillaume GUERIN / « Évaluation du devenir de la circulation atmosphérique dans le sud-est de la France (PACA) de 1950 à 2100 et ses impacts sur l’enneigement des stations de ski »

12 octobre 2020 par Super Administrateur [TheChamp-Sharing]
Guillaume GUERIN / « Évaluation du devenir de la circulation atmosphérique dans le sud-est de la France (PACA) de 1950 à 2100 et ses impacts sur l’enneigement des stations de ski »
Guillaume GUERIN
Doctorant
Début de thèse :
Octobre 2020

 

Terrains d’études :
Alpes-du-Sud

Partenaire :

Thèses en cours

Évaluation du devenir de la circulation atmosphérique dans le sud-est de la France (PACA) de 1950 à 2100 et ses impacts sur l’enneigement des stations de ski

Sous la direction de :
Dennis Fox (Professeur, Université Côte d'Azur, UMR 7300 ESPACE)
et Nicolas Martin (Maître de conférences, Université Côte d'Azur, UMR 7300 ESPACE)

La hausse des températures est le symbole des changements climatiques en cours. Cependant une multitude d’autres rétroactions encore plus complexes sont provoquées par le renforcement de l’effet de serre qui n’est pas homogène à l’échelle du globe : le pôle nord par exemple accumule un surplus d’énergie bien plus élevé (phénomène connu sous le nom d’amplification arctique) qui pourrait favoriser, de façon très contre-intuitive, des vagues de froid extrêmes en Amérique du Nord et en Eurasie par un mécanisme complexe provoquant la rupture du vortex polaire en hiver (Krestchmer et al., 2018). Par ailleurs le bassin méditerranéen enregistre depuis plusieurs décennies une remontée en latitude de l’anticyclone subtropical ayant pour conséquence d’assécher durant l’été, encore plus longtemps qu’auparavant, toute cette région considérée comme un hot spot du changement climatique (IPCC, 2013). A travers ces deux exemples nous comprenons que l’intérêt majeur pour anticiper les changements climatiques à venir réside dans une meilleure compréhension de l’évolution passée, récente et future de la circulation atmosphérique générale. Elle est le moteur du temps qu’il a fait, qu’il fait et qu’il fera dans nos territoires puisqu’elle se caractérise par le mouvement à l'échelle planétaire des différentes masses d'air enveloppant la Terre, ce qui redistribue l'énergie solaire en conjonction avec la circulation océanique (Birot, 1956). Le comportement des variables climatiques telles que les températures, les précipitations ou encore le vent n’est que la conséquence de la circulation atmosphérique qui agit par la suite à l’échelle locale. C’est pourquoi le sujet de thèse portera d’abord sur l’évolution de la circulation atmosphérique dans le sud-est de la France (PACA) de 1950 à 2100. Cette première approche permet à la fois de traiter des échelles temporelles et des échelles spatiales différentes. D’une part, la juxtaposition de l’évolution long terme de la circulation atmosphérique et de l’occurrence parfois très ponctuelle dans le temps d’un aléa météorologique (tel qu’une chute de neige par exemple) mêlent les échelles temporelles. D’autre part, un nécessaire downscaling (dynamique et/ou statistique), c’est-à-dire un zoom spatial, est inévitable pour mettre en relation la circulation générale à l’échelle continentale et la survenue d’un évènement météorologique extrême bien plus local dans l’espace. Cette juxtaposition d’échelles spatiales est un véritable verrou scientifique puisque bien souvent les mécanismes régissant un phénomène ne sont pas les mêmes en fonction du zoom opéré. Généralement le contexte continental permet à l’évènement local de se produire, mais ce n’est ni systématique ni évident, raison pour laquelle une attention très particulière doit porter sur ce jeu d’échelles spatiales. Ce second angle d’attaque fait partie de l’une des spécialités des géographes climatologues de l’UMR ESPACE : rendre le changement climatique compréhensible et palpable par les territoires pour une meilleure gestion des risques à venir en élaborant des cartographies à très fine résolution spatiale (programmes ALCOTRA CONCERT’EAU, ALPIMED et aide à l’élaboration des Plans Climat Air Énergie Territorial). Pour mener à bien ce premier objectif, il est possible de s’appuyer sur des données observées et sur des résultats de modélisation.

La science climatique et météorologique dispose d’une abondance de données quantitatives permettant de quantifier les phénomènes et leurs incertitudes. Pour l’observation, les enregistrements des stations météorologiques et ceux des radiosondages permettent d’obtenir une description relativement aboutie et continue de l’état de l’atmosphère depuis la surface du sol jusqu’à 15-20 km d’altitude depuis la moitié du XXe siècle, raison pour laquelle cette date de 1950 a été choisie. La modélisation, de son côté, complète les observations pour la période passée et présente, puis donne l’opportunité de se projeter dans le futur selon divers scénarios d’évolution socio-économiques (RCPs). Une gamme d’outils se situe enfin à l’interface entre observation et modélisation pour la période passée, ce sont les réanalyses qui ont recours à des modèles météorologiques (les mêmes que ceux pour prévoir le temps dans les jours à venir) alimentés sans cesse par les données observées par tous les réseaux de mesures dans le passé. Les réanalyses permettent donc de travailler avec une incertitude minimisée, puisqu’il s’agit d’une modélisation corrigée de l’observation, sur l’évolution de la circulation atmosphérique depuis 1950 jusqu’à aujourd’hui (réanalyses européennes les plus récentes ERA5 de 2017).

Références bibliographiques citées

Birot P., 1956. "Évolution des théories de la circulation générale". Annales De Géographie, 65(348), 81-97.

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)., 2013. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1535 pp.

Kretschmer K., Jonkers L., Kucera M., Schulz M., 2018. "Investigation of the seasonal and vertical habitats of planktonic foraminifera using an ecosystem modeling approach. PANGAEA". Supplement to: Kretschmer, K et al. (2018) : "Modeling seasonal and vertical habitats of planktonic foraminifera on a global scale". Biogeosciences, 15, 4405-4429.

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