Soutenance

L’étude du climat du dernier millénaire donne la possibilité d’analyser un climat bien documenté dont la variabilité est essentiellement reliée à des phénomènes naturels. En ce qui concerne la variabilité séculaire forcée du climat entre 1000 et 1850 AD, des incertitudes importantes existent sur l’amplitude de la variabilité multidécennale à centennale de l’irradiance solaire totale ou TSI. Deux hypothèses principales ressortent de la littérature à propos de l’amplitude de la variabilité séculaire de la TSI : une amplitude de variabilité forte, caractérisée par une différence de TSI entre le minimum de Maunder et la fin du 20ème siècle de 0.25%, et une amplitude faible de 0.1%. Dans le même temps, le phasage des oscillations séculaires de la TSI est similaire entre les reconstructions de TSI existantes.

Mes travaux de thèse ont porté sur l’évaluation de l’influence du forçage solaire sur la variabilité climatique du dernier millénaire, à l’aide du modèle couplé IPSLCM4_v2. Pour cela j’ai réalisé deux simulations numériques du climat du dernier millénaire avec ce modèle, une simulation de contrôle (CTRL) et une simulation forcée (SGI) avec des reconstructions de l’irradiance solaire totale, de la concentration en CO2 et des paramètres orbitaux sur le dernier millénaire.

L’estimation d’un rapport de variance a montré que les forçages affectent significativement la variance des températures pour une étendue géographique supérieure à 5.106km² (échelle de l’Europe). A l’échelle de l’hémisphère nord, la variabilité simulée dans SGI est en accord avec les exercices numériques précédents, et l’amplitude de la variabilité est de l’ordre de celles montrée par les reconstructions de températures. Un désaccord majeur est relevé entre les reconstructions de températures de l’hémisphère nord et la simulation SGI entre 1000 et 1200 AD au moment de l’Optimum Médiéval, lié au forçage solaire dans la simulation. La décomposition des températures autour du globe par point de grille supporte l’idée que la variabilité solaire, l’évolution du CO2 et le forçage orbital affectent probablement peu les reconstructions régionales.

Une attention particulière a été portée au domaine Atlantique Nord. Une comparaison modèles-données a été réalisée sur l’Europe à partir d’une reconstruction des températures et les simulations du projet ANR ESCARSEL dans lequel s’inscrit ma thèse. L’amplitude des moyennes des températures sur l’Europe simulées par les deux modèles utilisés est comparable à celle de la reconstruction. Cependant, la comparaison des signatures des forçages a montré que si le forçage solaire apparaissait clairement dans les simulations, sa signature dans la reconstruction des températures est beaucoup plus mitigée. Aucun lien n’a été mis en évidence entre les variations de la TSI et l’Oscillation Nord Atlantique dans la simulation SGI.

La conclusion de mes travaux est que le forçage solaire utilisé dans la simulation ne permet pas d’expliquer tous les aspects de la variabilité séculaire des températures entre 1000 et 1850 AD, que ce soit à l’échelle de l’hémisphère nord ou sur l’Europe.

Université délivrant le diplôme :

UVSQ