Circulation atmosphérique et changement de cycle hydrologique pour l'Arctique – AC-AHC2

Au cours des dernières décennies, le réchauffement de la région arctique a été deux fois plus important que la moyenne planétaire, et les précipitations ont augmenté sur les continents arctiques. En outre, les changements récents de circulation atmosphérique ont accéléré la fonte du Groenland, et le recul de la banquise arctique. La génération actuelle des modèles couplés océan-atmosphère ne représente pas correctement l’amplitude des changements climatiques récents en Arctique et au Groenland, parce qu’ils ne reproduisent pas la variabilité décennale de l’Oscillation Nord Atlantique, premier mode de variabilité de la circulation atmosphérique des moyennes aux hautes latitudes, ainsi que les rétroactions climatiques régionales amplificatrices.
Mieux comprendre et simuler la circulation atmosphérique arctique, et les rétroactions associées au cycle de l’eau, est donc essentiel pour réduire les incertitudes sur les prévisions décennales, les projections climatiques, et pour anticiper les impacts régionaux. Les incertitudes les plus critiques portent sur le transport d’humidité par les dépressions extratropicales, les rétroactions liées à l’albédo du manteau neigeux, et les rétroactions liées à la microphysique des nuages.
Le projet AC-AHC2 va améliorer la compréhension et la modélisation du cycle de l’eau atmosphérique en Arctique. Il permettra d’évaluer l’influence des changements récents des couverts de banquise et de neige sur la circulation atmosphérique. Nous allons quantifier le transport atmosphérique d’humidité, et le rôle des dépressions extratropicales en utilisant des réanalyses météorologiques. Cela nous permettra d’évaluer les performances des modèles atmosphériques. Nous mettrons en place de nouvelles mesures de la composition isotopique des précipitations et de la vapeur d’eau en surface au nord du Groenland et au Svalbard et par télédétection, ainsi qu’une coordination internationale de ces observations. L’utilisation de données de télédétection radar permettra d’améliorer la caractérisation des précipitations neigeuses. Ces données fourniront de nouvelles informations sur l’origine des précipitations, en distinguant la vapeur d’eau d’origine locale ou issue de transport à longue distance, et permettront d’évaluer la représentation de la microphysique des nuages arctiques dans les modèles. Elles seront utilisées pour améliorer la représentation de la microphysique des nuages arctiques dans un modèle régional (MAR) et un modèle de circulation générale atmosphérique (LMDZ), équipés de la représentation des isotopes stables de l’eau. Ces modèles améliorés seront utilisés pour explorer les interactions entre le cycle de l’eau arctique et la circulation atmosphérique de grande échelle. Ils permettront enfin de quantifier les rétroactions climatiques arctiques liées à la vapeur d’eau, aux nuages et à la couverture neigeuse, au cours des dernières décennies, et pour des climats chauds contrastés (climat de la dernière période interglaciaire et projections), en utilisant les conditions aux limites issues du modèle couplé de l’IPSL.