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Soutenance

Audrey Brouillet (LSCE)

Titre : Évolution des extrêmes de température et de stress thermique au 21ème siècle : cooccurrence, vitesses relatives et implications sur la perception du réchauffement climatique

Date et heure : Le 24-06-2020 à 14h00

Type : thèse

Université qui délivre le diplôme : UVSQ

Lieu : Thèse en ligne - https://eu.bbcollab.com/invite/f8f0e8a505bf4a0fb2a6af83ae5172ea
Membres du jury :

Pascale BRACONNOT, Directrice de recherche CEA, LSCE - Présidente de jury
Erich FISCHER, Senior scientist, ETH Zürich - Rapporteur
Laurent TERRAY, Directeur de recherche CERFACS - Rapporteur
Ana CASANUEVA, Docteure, Universidad de Cantabria - ExaminatriceBenjamin SULTAN, Directeur de recherche IRD - Examinateur
Sylvie JOUSSAUME, Directrice de Recherche CNRS, LSCE - Directrice de thèse

Résumé :

D’après les modèles de climat, le réchauffement global observé va s’intensifier au cours du 21ème siècle, en lien avec l’augmentation des concentrations en gaz à effet de serre. Ce réchauffement pourra être plus ressenti par les populations s’il se produit rapidement et s’il affecte le corps humain en provoquant un stress thermique. Dans cette thèse, je propose d’étudier le réchauffement global à travers l’analyse de différents indicateurs permettant de fournir une estimation de la possible perception humaine du changement climatique futur. L’accent est mis sur l’analyse des valeurs extrêmes, plus ressenties par les populations que le climat moyen. Dans un premier temps, j’étudie l’effet des variations d’humidité dans l’occurrence et les changements futurs de stress thermique extrême, effet peu étudié du fait du rôle dominant de la température dans les variations du stress thermique. Dans un second temps, une approche en référence glissante est utilisée pour analyser la vitesse du réchauffement, et déterminer quelles populations percevront l’intensification des extrêmes la plus rapide ou la plus sévère. Un ensemble de simulations de 12 modèles CMIP5 est utilisé et analysé entre 1959 et 2100.

Dans le scénario d’émissions futures le plus haut (RCP8.5), une diminution significative de l’humidité relative est simulée au-dessus des continents, principalement en Europe et en Amazonie. Cet assèchement amplifie l’augmentation des extrêmes de température, mais freine l’intensification des extrêmes de stress thermique. On montre que dans un futur théorique où la température augmenterait sans assèchement, l’intensification du stress thermique extrême serait plus importante de 20 à 100 % en Europe et en Amazonie respectivement. D’après les valeurs recommandées par les normes internationales de santé, cette atténuation réduit significativement le risque pour les populations en Europe, mais n’atténue pas les risques en Amazonie, où les valeurs atteintes dépassent les seuils d’alerte les plus hauts avant 2020. De plus, l’étude des cycles saisonniers montre une cooccurrence annuelle des extrêmes de température et de stress thermique dans les moyennes latitudes, mais présente en revanche un déphasage dans les tropiques. Ce déphasage résulte du rôle important joué par l’humidité dans les régions où les modèles projettent le maximum d’intensification du stress thermique extrême, telles que le Sahel, l’Arabie ou l’Amazonie. Ce résultat suggère de considérer les extrêmes annuels de température et de stress thermique comme additifs dans les études d’impact menées sur ces régions.


Pour étudier la rapidité d’évolution des extrêmes, la vitesse est définie pour chaque année comme une différence entre deux périodes successives de 20 ans. D’après les modèles CMIP5, cette vitesse glissante du réchauffement des extrêmes de stress thermique et de température est deux fois plus rapide dans le futur qu’actuellement dans l’hémisphère nord, et jusqu’à quatre fois plus rapide en Amazonie d’après certains modèles. On montre ainsi une accélération du changement des extrêmes plus importante dans les tropiques, et quasi-identique entre les deux métriques pour chaque région. Cependant, dans les latitudes tropicales, la vitesse du stress thermique en 2080 est jusqu’à 2.3 fois plus élevée que la variabilité interannuelle tout juste vécue, contre seulement 1.5 à 1.8 fois plus élevée en température. On montre ainsi que 36 % de la population mondiale vivra une augmentation significative des extrêmes de stress thermique en 2080, contre 15 % pour les extrêmes de température. Non seulement l’intensification future des extrêmes sera davantage perçue par les populations que le changement actuel, mais cette perception sera aussi plus sévère en stress thermique qu’en température, en particulier dans les tropiques.



Thèse en ligne : https://eu.bbcollab.com/invite/f8f0e8a505bf4a0fb2a6af83ae5172ea

Contact :
audrey.brouillet@lsce.ipsl.fr
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