Le cycle de l’eau étant un élément moteur du climat, modéliser avec exactitude les différents flux hydrologiques continentaux constitue un enjeu majeur de la modélisation climatique. Ces flux sont modélisés au sein des modèles de surface continentale (nommés LSM) dont la résolution horizontale est de l’ordre de la centaine de kilomètres. À cette échelle, la représentation de l’hydrologie continentale est simplifiée : les écoulements latéraux sont conceptualisés au travers de réservoirs, et leur influence sur la distribution spatiale de la teneur en eau des sols est négligée. De telles simplifications introduisent des biais sur le calcul du flux évapotranspiratoire, ainsi que du débit en rivière. Un consensus est par conséquent observé au sein de la communauté scientifique sur le besoin d’améliorer la représentation de l’hydrologie dans les LSM.

Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de mettre en œuvre une démarche de mise à l’échelle des processus hydrologiques pour les LSM, allant de la modélisation 3D intégrée au modèle de réservoirs. Appliquée au bassin du Little Washita (Oklahoma, USA), cette démarche s’articule en trois étapes de réduction de dimensionnalité. En premier lieu, une simulation 3D de référence est conduite sur vingt années à l’aide d’un code intégré à base physique. Le modèle 3D est ensuite réduit à un modèle 2D de versant équivalent. Une troisième étape consiste en la réduction, au moyen d’hypothèses simplificatrices, du modèle 2D à un modèle conceptuel de réservoirs. Enfin, une simulation de colonne 1D est conduite à l’aide d’un LSM. Une comparaison avec le résultat du modèle conceptuel issu de la démarche de mise à l’échelle permet de dégager différentes pistes de développement de l’hydrologie des LSM.

Le 8 Juillet à 14 heures,à l’Amphithéâtre Claude Bloch, Bât. 774, Orme des Merisiers CEA Saclay 91191 Gif-sur-Yvette

Salle virtuelle également ouverte au public : https://bbb.lsce.ipsl.fr/b/emm-fj7-hhj

Monsieur Bertrand DECHARME – Chargé de recherche, CNRS, CNRM, France – Rapporteur

Monsieur René THERRIEN – Professeur, Université Laval, Canada – Rapporteur

Monsieur Philippe ACKERER – Directeur de recherche, CNRS, ITES, France – Examinateur

Madame Catherine OTTLÉ – Directrice de recherche, CNRS, LSCE, France – Examinatrice

Monsieur Jan POLCHER – Directeur de recherche, CNRS, LMD, France – Examinateur

Monsieur Emmanuel MOUCHE – Directeur de recherche, CEA, LSCE, France – Directeur de thèse

Madame Claude MUGLER – Directrice de recherche, CEA, LSCE, France – Co-directrice de thèse