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Information utile et stratégies de modélisation
22/09/2023 11:00
Julie Jebeile est l’une des coordinatrices du Projet Ciblé 1 de TRACCS “DIALOG »: « Faciliter le DIALOGue entre les porteurs d’enjeux et la communauté scientifique pour un développement de services climatiques durables ».
Fukushima - International symposium on interdisciplinary investigations of the post-accidental situation
21/09/2023 09:00
A hybrid symposium is organised by the CNRS International Research Project MITATE Lab on 21 Sept. to present interdisciplinary research conducted on the Fukushima post-accidental conditions.
Developing a GDGT-Temperature calibration for lake sediment paleoclimate reconstructions across a gradient of Canadian ecozones
19/09/2023 14:00
A mini workshop around 3 talks in Hydro-Climatology.
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Role of Southern Ocean sea ice on deep ocean circulation and carbon cycle at the Last Glacial Maximum
27/09/2021 14:00
Compared to the present-day climate, the cold period of the Last Glacial Maximum was characterized by an expanded sea-ice cover in the Southern Ocean, a shoaled Atlantic deep ocean circulation and a lower atmospheric CO2 concentration. These changes are well-documented by indirect observations but difficult to represent in simulations of climate models.
Indeed, these models tend to simulate a too high atmospheric CO2 concentration, a too deep Atlantic deep ocean circulation, and a sea-ice cover with a too circular distribution in the Southern Ocean and a too small winter extent and seasonal amplitude. The model-data discrepancies observed at the Last Glacial Maximum call into question the model representation of some important climate processes.
Several studies have underlined the crucial role of the Southern Ocean sea ice on ocean carbon storage capacity and deep circulation. I have therefore focussed on this region to improve our understanding of the processes associated with this storage. Thanks to simulations performed with the Earth System Model iLOVECLIM, I have demonstrated that the uncertainties related to ice sheet reconstructions have a limited impact on the variables examined in this study.
In contrast, other choices of boundary conditions (influencing the ocean volume and alkalinity adjustment) can yield large changes of carbon sequestration in the ocean. I also show that a simple parameterization of the sinking of brines consequent to sea-ice formation significantly improves the simulated Southern Ocean sea ice, deep ocean circulation and atmospheric CO2 concentration.
A set of simulations including the effects of diverse ocean parameterizations is used to show that the too deep ocean circulation simulated by our model cannot be attributed to an insufficient sea-ice cover, whereas convection processes in the Southern Ocean seem crucial to improve both the Southern Ocean sea ice, the deep ocean circulation and the atmospheric CO2 concentration at the Last Glacial Maximum.
Informations pratiques
La soutenance de thèse aura lieu en présentiel au LSCE (salle 118, accès restreint), en ligne par visioconférence. Lien public pour obtenir l’accès à la salle virtuelle de soutenance : https://cnrs.zoom.us/j/98214083691
ID de réunion : 982 1408 3691
Code secret : 7RRRjc
Modélisation de la dynamique atmosphérique de la stratosphère de Saturne
20/09/2021 14:00
À l’issu de la mission Cassini-Huygens, avec le support des observations depuis l’orbite terrestre, l’atmosphère de Saturne se révèle très active, structurée en jets en bande alternés, avec des épisodes de convection intenses, perturbée par des ondes et de la turbulence, avec une oscillation équatoriale stratosphérique de température ainsi que des variations thermiques et de concentration en hydrocarbures suggérant un transport méridien de grande échelle.
Malgré de nombreuses années d’observation et de modélisation de son atmosphère, la dynamique globale de Saturne reste mal connue notamment parce que peu d’études sur les interactions multi-échelles de la dynamique abordent l’émergence de tels phénomènes pour les géantes gazeuses.
Dans cette thèse, un point de vue de mécanique des fluides géophysiques pour interpréter les observations astrophysiques de Saturne est adopté à l’aide d’un modèle de climat global à haute résolution horizontale. Les simulations obtenues avec ce modèle reproduisent des jets en bande alternés dans la troposphère respectant un régime zonostrophique ainsi qu’une oscillation équatoriale de température et de vent influencée par l’ombre des anneaux, maintenue par le cycle saisonnier et surtout résultante d’interaction entre les ondes d’échelle planétaire
résolues par le modèle et l’écoulement moyen.
Ces premières simulations à résolution verticale assez restreinte échouent à stabiliser la périodicité de l’oscillation équatoriale et sont défavorables au forçage vers l’est par les ondes, provoquant une phase prograde bien inférieure à la phase rétrograde, ce qui est en contradiction avec les observations.
Avec l’augmentation de la résolution verticale de la stratosphère modélisée, il est possible de pallier ce manque de quantité de mouvement prograde dans les hautes couches de l’atmosphère de Saturne. Ainsi, la phase vers l’est de l’oscillation équatoriale s’est renforcée et la périodicité s’est stabilisé grâce à une meilleure représentation d’une circulation inter-hémisphérique saisonnière en inter-connexion avec le changement de phase de l’oscillation.
Par ailleurs, cette circulation de grande échelle influence également les latitudes plus élevées par transport de quantité de mouvement mais également par transport thermique. La branche descendante principale de la circulation inter-hémisphérique est située dans l’hémisphère d’hiver sous l’ombre des anneaux de Saturne et permet une accumulation de chaleur par compression adiabatique aux tropiques d’hiver, ce qui est cohérent avec les anomalies de température chaudes relevées dans les observations
de Cassini.
Cependant, les moyennes et hautes latitudes de la stratosphère de Saturne sont également sujettes à des cellules de circulation provoquant systématiquement des anomalies chaudes persistantes sur l’ensemble de l’année entre 40 et 60°, qui ne trouvent pas d’équivalent dans les observations.
Enfin, en enrichissant le spectre d’ondes atmosphériques présentes dans le modèle par l’implémentation d’une paramétrisation stochastique d’ondes de gravité non-orographiques, les simulations à basse résolution verticale dépeignent une structure de vent et de température équatoriale qui s’éloigne d’une oscillation équatoriale, en détruisant la phase vers l’est ou en arrêtant la propagation vers le bas dans les plus hautes couches de l’atmosphère.
De même les simulations à haute résolution verticale ne montrent pas d’amélioration significative de la structure du vent zonal et de la température équatoriale lorsque de telles ondes sont considérées. Le rôle des ondes de gravité méso-échelle dans le forçage de l’oscillation équatoriale modélisée de Saturne semble moindre par rapport au rôle du cycle saisonnier à travers la circulation inter-hémisphérique, sine qua non d’une fine discrétisation verticale.
Par restrictions sanitaires, la soutenance aura principalement lieu par visio-conférence :
Participer à la réunion Zoom : https://cnrs.zoom.us/j/98581619242
ID de réunion : 985 8161 9242
Code secret : iFtz1w
European climate change: co-development of local climate services and clustering approaches
27/09/2021 14:00
Climate change has various impacts on society, but future changes are uncertain and a wide gap remains between the scientific knowledge and societal action (mitigation, adaptation). The gap in climate adaptation was partly addressed by the recent growth of climate services, but their local usability is associated to many barriers. France is an example of lacking climate adaptation at territorial level, and this thesis focuses on the Gulf of Morbihan as a case study. My research aims first to identify the role of climate change in the territory, second to support the local development of adaptation planning, and third to explore future climate change through the angle of clustering approaches.
To identify the local role of climate change, I analyze the literature (grey and academic) and engage in field interviews with various stakeholders. Particular features of the territory emerge: the coastal-inland contrast (economy, demography), the socioeconomic life organized seasonally, and the dependence and conflict between agriculture and tourism. The local role of climate change is complex, impacting emblematic activities (oyster farming, salt production), overlapping with existing issues (socioeconomic imbalance, land-use conflict), and affecting agriculture negatively (warmer and drier summers) but tourism positively (longer summer weather). The local experiences are generallyconsistent with scientific knowledge (ongoing changes, link to climate change), although some elements are scarce in local perceptions (heatwaves).
To assist local adaptation, I participated to the experimentation of different foresight activities (scenario workshop, art-science exhibition, conference-debate) with local stakeholders, based on an assessment of climate services and on creative art-design tools (e.g. poker design cards). The main outcomes are two long-term scenarios, multiple short-term actions and several hinge points on which the scenarios depend. The two scenarios represent divergent visions of the territory: continued occupation of the coast despite coastal risks, or withdrawal from the coast and densification of urban areas inland. The scenarios depend on the issue development of urbanization and spatial planning, food and energy autonomy, and demographic balance. The theme of food and energy autonomy concentrates conflicting views between inhabitants, highlighting fears and desires about long-term territorial choice.
My investigation of the territory highlighted several climatic themes (e.g. seasonality of weather conditions) that are linked to atmospheric circulation, but future circulation changes are highly uncertain. To investigate the future seasonality of atmospheric circulation, I classify year-round patterns of geopotential height at 500 hPa (Z500) from a reanalysis and several climate models. Despite their biases, climate models reproduce similar evolution of circulation seasonality as the reanalysis. During the last decades, winter conditions have decreased while summer conditions have increased, and these changes strengthen under future climate change. Yet circulation seasonality remains similar relatively to the increase in average Z500, and the same happens for surface temperatures associated to the circulation patterns. I additionally developed the perspective of a new approach to study the local evolution of weather seasonality, based on the classification of multiple variables (temperature, precipitation, windspeed).
In addition to the effects from future climate change, the Gulf of Morbihan will probably welcome new populations, and an active collective strategy of adaptation is required. Several routes have been featured in my research to address the local needs in climate adaptation, including perspectives inspired from existing climate services in other countries. The findings from this thesis highlight the physical and social dimensions of climate change.
La soutenance de thèse aura lieu en ligne : https://bbb.lsce.ipsl.fr/b/sou-6md-694
