Le 9 octobre 2025 s’est tenue la soutenance de thèse de Lea Raillard, intitulée « Représentation des nuages mixtes polaires dans les modèles de climat », réalisée sous la direction d’Étienne Vignon, Gwendal Rivière et Jean-Baptiste Madeleine.

Des côtes antarctiques à l’océan Arctique, les nuages occupent une place centrale dans le climat des hautes latitudes. Très souvent de phase mixte – c’est-à-dire composés à la fois de gouttelettes d’eau liquide surfondue et de cristaux de glace – ils jouent un rôle déterminant sur le bilan radiatif et énergétique des régions polaires. Leur représentation reste pourtant l’un des points faibles des modèles climatiques actuels, générant des biais importants dans les projections du changement climatique.

L’objectif de la thèse de Lea a été d’améliorer la représentation de ces nuages complexes dans le modèle de circulation atmosphérique LMDZ. Dans un premier temps, elle a conçu un cadre d’évaluation rigoureux basé sur des observations aéroportées de la campagne RALI-THINICE, permettant de diagnostiquer les biais du modèle dans la représentation de la phase nuageuse et de la structure verticale des nuages mixtes. Ces analyses ont révélé une surestimation des condensats, une répartition verticale imparfaite de la glace et du liquide, ainsi qu’une représentation insuffisante des précipitations solides.

Pour y remédier, Léa a développé une nouvelle paramétrisation du partage entre phases liquide et solide dans les nuages stratiformes mixtes, intégrant explicitement l’effet de la turbulence. La nouvelle paramétrisation permet une variabilité spatiale plus réaliste et la simulation de fines couches d’eau surfondue, auparavant absentes. Elle a ensuite proposé une révision du schéma de précipitation dans LMDZ, intégrant de nouveaux processus microphysiques et un traitement sous-maille pour mieux représenter les interactions entre nuages et précipitations.

Ces travaux constituent une étape importante vers une modélisation plus réaliste des nuages polaires et, plus largement, vers une meilleure compréhension de leur rôle dans le système climatique global. Bravo à Lea pour cette soutenance réussie et pour la qualité de ses recherches !

En savoir plus sur ses travaux :

• Raillard, L., Vignon, É., Rivière, G., Madeleine, J.-B., Meurdesoif, Y., Delanoë, J., et al. (2024). Leveraging RALI-THINICE observations to assess how the ICOLMDZ model simulates clouds embedded in Arctic cyclones. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 129, e2024JD040973. https://doi.org/10.1029/2024JD040973
• Raillard, L., Vignon, É., Rivière, G., & Madeleine, J.-B. (2025). A turbulence-informed parameterization of phase partitioning in stratiform mixed-phase clouds for the ICOLMDZ model. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, [submitted]. https://doi.org/10.22541/essoar.175096287.71557703/v1