2018
Thèse
DA SILVA Nicolas
Autour des relations température-précipitations dans la région Euro-Méditerranéenne.
Directeurs.rices de thèses : Drobinski P. & Mailler S.
Fiche
Composition du jury
M. Cyrille Flamant, Président du jury, Directeur de recherche (Laboratoire ATmosphère, Milieux, Observation Spatiales, Sorbonne Université, France)
M. Wolfram Wobrock, Rapporteur, Professeur (LAboratoire de Météorologie Physique, Université Blaise Pascal, France)
M. Marc Mallet, Rapporteur, Chargé de recherche (Météo-France, France)
M. Benoît Vié, Examinateur, Ingénieur de recherche (Météo-France, France)
M. Philippe Drobinski, Directeur de thèse, Directeur de recherche (Laboratoire de Météorologie Dynamique, Ecole Polytechnique, France)
M. Sylvain Mailler, Directeur de thèse, Ingénieur de recherche (Laboratoire de Météorologie Dynamique, Ecole Polytechnique, France)
Résumé
L’étude du cycle de l’eau est d’une importance cruciale pour toutes les sociétés et plus particulièrement pour celles du pourtour méditerranéen qui souffrent à la fois de sécheresses en été et d’inondations dues à des évènements de précipitations extrêmes survenant en automne et en hiver. La température est l’un des principaux facteurs qui gouvernent l’intensité maximale des précipitations via la relation de Clausius-Clapeyron (CC). Cette loi exprime la quantité maximale de vapeur d’eau que peut contenir l’atmosphère à une température donnée. À l’aide de simulations climatiques régionales et d’observations, nous avons montré que les relations température-précipitations extrêmes du bassin Méditerranéen présentent une forme en crochet avec une augmentation des précipitations extrêmes proche de CC aux basses températures puis une augmentation moins forte (voire une diminution) aux hautes températures.
Présents en grande quantité sur le pourtour méditerranéen, les aérosols absorbent et réfléchissent une partie du rayonnement, ce qui contribue à refroidir les basses couches de l’atmosphère. Par leur action sur la température de surface, les aérosols réduisent les précipitations. L’étude de simulations numériques montre également une modification de la relation température-précipitations par les aérosols (leur effet sur les nuages) dans la région euro-méditerranéenne. En plus de faire baisser le contenu en vapeur disponible, les aérosols stabilisent l’atmosphère en refroidissant davantage les basses couches de l’atmosphère par rapport aux couches supérieures. On étudie souvent la relation température-précipitations d’un climat donné dans le but de prédire l’évolution des précipitations dans un climat futur plus chaud. Cependant cette extrapolation suppose que la relation entre la température et les précipitations ne change pas entre le climat présent et le climat futur, une hypothèse qui s’avère fragile au vu de la sensibilité de cette relation au contenu en aérosols de l’atmosphère, mais aussi au vu du changement de la disponibilité en vapeur d’eau dans un climat futur. Au cours de cette thèse, nous avons ainsi montré que pour plusieurs stations côtières les projections dans le futur de plusieurs modèles de climat régionaux suggèrent que les précipitations extrêmes devraient augmenter proportionnellement à l’augmentation des températures selon la loi de CC. Un phénomène que nous n’avons pas pu observer pour des régions plus isolées de la mer et où l’afflux de vapeur d’eau serait moindre.