IntEractions océan-atmosphère: Influence des gradients de SST et de la haute résolution sur la variabilité atmosphérique
Ce projet ASIV a pour but d’utiliser des simulations à très haute résolution spatio-temporelle afin de mieux mettre en évidence le couplage océan-atmosphère et l’impact de l'océan des latitudes moyennes et l'océan tropical sur la variabilité atmosphérique des latitudes moyennes. Notre étude examinera l’impact de la variabilité rapide (diurne) de la température se surface de l'océan (en anglais SST) ainsi que l’impact des fronts et tourbillons océaniques qui ne sont pas pris en compte dans les modèles climatiques actuels.
Le projet, coordonné par Guillaume Lapeyre, a une durée de 3 ans.
Membres
L'équipe réunit plusieurs laboratoires sur des thématiques complémentaires:
- Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD/IPSL, Paris)
- Guillaume Lapeyre, Riwal Plougonven, Xavier Perrot, Julien Lambaerts, Lionel Guez : rôle des tourbillons océaniques sur le rail des dépressions atmosphériques
- Francis Codron, Michael Ghil, Blandine Lheveder : rôle du Gulf Stream sur la variabilité basse fréquence de l'atmosphère
- Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN/IPSL, Paris)
- Claude Frankinoul, Nathalie Sennechael, Guillaume Gastineau : variabilité couplée des courants de Bord Ouest et du climat
- Centre National de la Recherche Météorologique (CNRM/GAME/Météo-France, Toulouse)
- Gwendal RIvière : activité atmosphérique à l'échelle synoptique et fronts de SST
- Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en calcul scientifique (CERFACS, Toulouse)
- Laurent Terray, Christophe Cassou, Eric Maisonnave, Marie Piazza : variabilité haute fréquence de la couche de mélange océanique et téléconnections atmosphériques
- Laboratoire de Physiques des Océans (LPO, Brest)
- Patrice Klein : modélisation couplée Océan-Atmosphère
Objectifs
ASIV cherche à améliorer notre
compréhension des mécanismes clésa des interactions océan-atmosphère
aux latitudes moyennes et en particulier leur effet sur le courant-jet
troposphérique, le rail des dépression et les modes internes de
variabilité associés (Oscillation Nord Atlantique) ainsi que la
rétroaction sur les tourbillons océaniques.
La première finalité de ASIV est de déterminer quelle est la résolution horizontale, verticale et temporelle qui est nécessaire pour résoudre précisèment ces mécanismes dans les modèles. Les résultats attendus seront essentiels pour la configuration des modèles climatiques du futur et devraient permettre d'améliorer la prévision climatique à moyen terme.
La première finalité de ASIV est de déterminer quelle est la résolution horizontale, verticale et temporelle qui est nécessaire pour résoudre précisèment ces mécanismes dans les modèles. Les résultats attendus seront essentiels pour la configuration des modèles climatiques du futur et devraient permettre d'améliorer la prévision climatique à moyen terme.
Plus précisémment, les objectifs scientifiques du projet sont :
- Comment les gradients de SST associés aux tourbillons océaniques et aux structures de sous-mésoéchelle (10km) affectent les structures atmosphériques qui forment le storm-track (ondes synoptiques et échange d'énergie entre échelles) ?
- Comment se traduit la rétroaction de l'atmosphère sur les fronts de SST et les tourbillons océaniques ?
- Quel est le rôle du couplage air-mer et des forçage non-local (comme par exemple, à travers les téléconnections depuis les tropiques) sur la variabilité atmosphérique des latitudes moyennes ?
- Quels sont les mécanismes clés (cycle diurne océanique, rétroaction des flux de chaleur, dynamique de la couche limite atmosphérique, processus humides, etc.) qui contrôlent la réponse du storm-track et des modes de grande échelle à la SST ?
- Quelle est la résolution horizontale et verticale nécessaire pour résoudre ces processus ?
- Quelle est la réponse atmosphérique (en terme de variabilité) aux fronts océaniques de grande échelle associés aux courants de Bord Ouest et à leur extension spatiale ?
- Est-ce que la réponse atmosphérique agit sur le déplacement des ces courants océaniques ?
Activités
Nos travaux se découpent en 5 activités :
- Impact de la méso et sous-mésoéchelle océanique sur le rail des dépressions atmosphériques.
Nous examinerons séparemment les
processus induits par les flux de surface (processus liés à la vapeur
d'eau, flux de chaleur sensible, convergence des vents dans la couche
limite atmosphérique) sur le rail des dépressions
- Rétroaction de l'atmosphère sur la dynamique océanique à mésoéchelle (à travers le forçage du vent et les flux de chaleur à petite échelle qui sont modulés par les gradients de SST)
- Analyse et simulations afin d'identifier le rôle de la dynamique de la couche de mélange océanique, des fronts de grande échelle de SST sur la variabilité atmosphérique de basse-fréquence
- Si possible, développement de nouvelles paramétrisations pour
l'interface air-mer : comment reproduire correctement la rétroaction
des flux de chaleur avec la SST reliée à la variation diurne de la
couche de mélange océanique.
Publications
- J. Lambaerts, G. Lapeyre, R. Plougonven and P. Klein, 2013. Atmospheric response to sea surface temperature mesoscale structures, J. Geophys. Res. En révision
