La convection atmosphérique fait référence aux mouvements d’air verticaux dans lesquels les nuages se forment, et on parle de convection profonde lorsque ces mouvements couvrent toute la hauteur de la troposphère. Quand la convection profonde s’organise, elle peut prendre diverses formes, dont celle de systèmes convectifs méso-échelle (MCSs) qui désignent des ensembles nuageux caractérisés par une échelle horizontale de l’ordre de la centaine de kilomètres, et d’une durée de vie de plusieurs heures. L’exemple le plus spectaculaire est sans doute le cyclone tropical, dont les vents en rotation sont parmi les plus forts de notre planète. Il en existe d’autres types, comme les lignes de grains qui décrivent un alignement d’orages sur plusieurs centaines de kilomètres.

Ces systèmes convectifs méso-échelles sont à l’origine de la plupart des événements extrêmes tels que les fortes pluies et les crues soudaines. Pourtant, leur organisation reste peu comprise et donc peu prise en compte dans les estimations climatiques. Plus précisément, l’échelle caractéristique de la centaines de kilomètres des MCSs est inférieure à la résolution spatiale des modèles climatiques globaux, qui traitent donc les systèmes convectifs profonds comme des phénomènes sous-maille. Leur dynamique est alors calculée à l’aide de paramétrisation, c’est à dire d’un modèle réduit des équations des fluides. Cependant, du fait du manque de connaissances théoriques sur le développement de la convection, les modèles de paramétrisation actuels ne parviennent pas à anticiper la formation de phénomènes extrêmes et peinent à prédire leur évolution avec le réchauffement climatique. Cette barrière scientifique fait partie des grands défis énoncés par le Word Climate Research Program1 (WCRP) : Nuages, circulation et sensibilité climatique.

Ce projet de thèse cherche 1) à clarifier les mécanismes physiques à l’origine de la formation des système convectifs méso-échelle tropicaux sur océans, 2) à comprendre les précipitations extrêmes qui leur sont associées. Ce travail porte en particulier sur les lignes de grains, et s’appuie sur des simulations numériques, l’élaboration de modèles théoriques et la confrontations à des données d’observations satellitaires. À terme, l’objectif de cette thèse sera de contribuer à l’amélioration des modèles de paramétrisation de l’organisation de la convection dans les tropiques, et cherchera à déterminer si les lignes de grains vont devenir plus fréquentes et plus intenses avec le réchauffement climatique, et si oui pourquoi.

Lieu
École normale supérieure
24 rue Lhomond – aile Erasme
salle Claude Froidevaux – E314

Visio
https://cnrs.zoom.us/j/93099969921?pwd=ZnpEOGRpWmV4VURHaXQzTFk1Z2d2UT09

• Jean-Pierre Chaboureau (LAERO) – rapporteur
• Pierre Gentine (Columbia University) – rapporteur
• Sabrina Speich (LMD, ENS-PSL) – examinatrice
• Sandrine Bony (LMD, SU) – examinatrice
• Rémy Roca (LEGOS) – examinateur
• Jan Haerter (Potsdam Univ. and Niehls Bohr Institute) – invité
• Caroline Muller (ISTA) – directrice
• Camille Risi (LMD, SU) – directrice