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GUZMAN


Titre : Contribution à l'étude du rayonnement infrarouge en ciel clair dans les régions inter-tropicales : observations et modèles de climat

Date et heure : Le 14-12-2012 à 14h00

Type : thèse

Université qui délivre le diplôme : UPMC

Membres du jury :
M. Hervé Le Treut (IPSL) : Examinateur
M. Frédéric Parol (LOA) : Rapporteur
M. Thierry Phulpin (CNES) : Rapporteur
M. Philippe Dubuisson (LOA) : Examinateur
M. Jean-Louis Dufresne (LMD) : Examinateur
Mme. Laurence Picon (LMD) : Directrice
M. Rémy Roca (LEGOS) : Co-directeur

Résumé :
Le Rayonnement Infrarouge Sortant au sommet de l'atmosphère en ciel clair (OLRc) de la ceinture inter-tropicale est un élément majeur du bilan radiatif terrestre. La compréhension de l'ensemble des mécanismes qui contrôlent sa variabilité à différentes échelles temporelles est donc capitale dans l'étude du système climatique. Afin d'estimer le champ OLRc au-dessus des régions tropicales et subtropicales, nous avons défini un modèle simple à deux paramètres de cette grandeur radiative à partir d'observations spatiales. La construction de ce modèle physico-statistique est basée sur une approche analytique classique de l'OLRc que nous avons enrichie à l'aide d'études de sensibilités spectrales de ce flux à la Température de Surface (TS) et à l'Humidité Relative (RH). Les deux variables qui nous permettent de faire une estimation satisfaisante de l'OLRc de nuit, sur des durées de quelques heures et pour des distances caractéristiques de l'ordre de 100 km, sont TS et l'Humidité Relative moyenne de la Troposphère Libre (FTH).
Nous étudions alors la sensibilité de l'OLRc aux variabilités de ces deux champs aux échelles temporelles saisonnières et interannuelles. Des zones de forte sensibilité du champ OLRc à la variabilité temporelle de FTH sont identifiées alors que ce champ synthétique est pratiquement insensible à la variabilité de TS. Ces régions sensibles de l'OLRc se caractérisent par des distributions de FTH asymétriques avec un grand nombre d'occurrences sèches.
Nous évaluons par la suite la représentation de FTH et TS dans deux modèles de climat effectuant les mêmes expériences de sensibilités sur ces deux champs. Ces modèles représentent de façon satisfaisante la variabilité des champs FTH et TS aux deux échelles temporelles étudiées précédemment.
Finalement, nous nous intéressons aux sensibilités de l'OLRc aux échelles climatiques en effectuant des analyses de sensibilités spectrales et verticales sur des profils moyens issus des modèles de climat. Quelques expériences simples sur ces profils de scénarios futurs et leur référence préindustrielle nous permettent d'évaluer l'adaptabilité du modèle à deux paramètres qui permettrait d'approfondir l'étude de la sensibilité de l'OLRc à l'échelle climatique.


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