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VERANT

Sylvie Verant

" Impacts du changement climatique sur le bilan d'eau en Europe "

le mardi 6 Janvier 2004 à 10h à l'adresse suivante :

Ecole Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts
19, avenue du Maine
75732 PARIS cedex 15

Devant un jury composé de :

Nick Chappell   Examinateur
Bernard Chastan Examinateur
Gérard Degoutte Examinateur
Michel Déqué    Rapporteur
Katia Laval     Directrice de thèse
Alain Perrier   Rapporteur


RESUME DE LA THESE :

A l'occasion de ce travail de thèse, nous avons souhaité contribuer aux
études d'impacts du changement climatique sur le bilan d'eau en Europe.
Nous avons utilisé les outils de la modélisation du climat, modèle de
circulation générale et schéma de surface, et nous nous sommes placés à
l'interface entre l'atmosphère et la surface. Ce travail s'est décomposé
en deux parties.

Dans un premier temps, nous avons étudié la sensibilité du bilan d'eau
simulé par le schéma de surface du laboratoire, ORCHIDEE, à la résolution
des forçages atmosphériques sur deux régions d'Europe, la péninsule
ibérique et le bassin versant du Rhône (dans le cadre du projet
international Rhône-AGG). Ces deux études sont basées sur l'existence
de forçages climatiques à hautes résolutions spatiale et temporelle. Elles
permettent tout d'abord de valider le modèle par comparaison à des
observations d'une part et à un ensemble de schémas de surface d'autre part.
Puis, les effets de l'agrégation des forçages climatiques, et en particulier
des précipitations, sont étudiés. Enfin, l'importance majeure de la
variabilité sous-maille non seulement des précipitations, mais aussi des
variables thermodynamiques, de la végétation et du relief est soulignée.
La compréhension et la quantification de cette sensibilité sont en effet
indispensables pour identifier correctement les impacts régionaux du
changement climatique à partir de simulations couplées. Cette première
partie peut contribuer à la mise en place, à l'interface entre
l'atmosphère et la surface, d'une désagrégation pertinente.


Dans un deuxième temps, nous avons abordé la thématique des
impacts du changement climatique sur le bilan d'eau sous un angle plus
atmosphérique, par l'étude des dépressions qui traversent l'Atlantique en
direction de l'Europe, et de leurs liens avec les précipitations. Nous
avons pour cela utilisé deux simulations climatiques, zoomées sur
l'Europe, du modèle ARPEGE, en climats actuel et modifié, dans lesquelles
nous avons identifié les dépressions, à partir de la vorticité dans la
haute et la basse troposphère, à la fois par l'identification et le suivi
des dépressions par le logiciel Track et par le calcul de la variance filtrée
sur 2-6 jours. Des interactions entre Oscillation Nord Atlantique d'une part,
et précipitations et dépressions d'autre part, sont mises en évidence
dans la simulation. Elles correspondent aux résultats obtenus par Hurrel
et van Loon (1997).

Nous avons ensuite constaté des impacts du changement climatique cohérents
sur les champs de température, la baroclinicité et la variabilité haute
fréquence dans la basse et la haute troposphère. Les précipitations augmentent
sur l'Atlantique au niveau de l'Espagne et sur une bande SO-NE, au bord Ouest
de l'Europe, jusqu'à la Grande Bretagne et la Norvège. Elles diminuent sur la
Méditerranée  et sur l'Atlantique central. Nous mettons en évidence le
rôle nécessaire et significatif de la modification des dépressions pour
expliquer ces modifications des précipitations. Nous formulons enfin des
hypothèses sur les liens entre modifications des précipitations et changements
des dépressions.
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