Tremplin-ERC (7) 2019 - Tremplin-ERC (7) 2019

Dynamique et thermodynamique des tempêtes de neige en changement climatique – BOREAS

Résumé de soumission

La proposition BOREAS-STG19 concernait les vagues de froid de l'hiver. Le but était de déterminer les changements (potentiels) de fréquence / intensité des ces phénomènes dus au forçage anthropique. BOREAS-STG19, visait à évaluer le rôle des composantes thermodynamiques et dynamiques dans ces événements à grande (synoptique) et à petite (convective) échelle. Les critiques exprimées par le groupe d'experts PE10 portaient sur trois aspects: i) la définition de la vague de froid était imprécise car BOREAS se focalisait à la fois sur les épisodes de froid et sur les épisodes neigeux, ii) l'utilité d'étudier les vagues de froid dans un contexte de réchauffement climatique a été remise en question, iii) l’utilisation de modèles de faible dimension a été remise en question car leur résolution n’est pas adéquate pour représenter les phénomènes à petites échelles. Le projet BOREAS soumis à l'appel STG20 résout ces problèmes en: i) concentrant le projet sur les tempêtes de neige plutôt que sur les vagues de froid, ii) en montrant que le lien entre le réchauffement global moyen et tempêtes de neige est loin d'être trivial, iii) substituant les modèles climatiques de faible dimension avec des simulations à haute résolution, capables de fournir une représentation détaillée des processus physiques conduisant aux tempêtes de neige. L'abstract soumis à l’appel STG20 est donc le suivant: «BOREAS évalue comment le changement climatique modifie la fréquence et l’intensité des tempêtes de neige qui affectent les grandes zones peuplées d’Europe en hiver. Les émissions anthropiques sont responsables de l'augmentation de la température. Néanmoins, nous observons toujours des tempêtes de neige en hiver. Cette contradiction apparente provient des effets subtils du changement climatique sur les événements extrêmes provoqués par la circulation atmosphérique. En effet, les tempêtes de neige sont associées à des cyclones extratropicaux qui se propagent vers le sud plutôt que vers l'est en raison des méandres du jet-stream aux latitudes moyennes. Dans le climat actuel, la combinaison de températures hivernales plus élevées à la surface et l'advection d'air froid dans l'atmosphère associée à ces cyclones extratropicaux augmente l'évaporation et les précipitations convectives, ce qui conduit souvent à des tempêtes de neige plus intenses que par le passé. Dans un climat futur, il est difficile de savoir si l’effet de l’augmentation de la température aura une influence sur le jet-stream et la convection. BOREAS clarifiera cela en: 1) Suivant les modifications de l'amplitude des méandres du jet dans les scénarios d'émissions futurs en projetant la dynamique du jet dans les simulations CMIP6 sur un sous-ensemble d'indicateurs instantanés de la circulation Atlantique. Cela permettra d'évaluer l'abondance des conditions météorologiques susceptibles de provoquer des tempêtes de neige dans le futur, 2) évaluant la capacité du feedback convectif local à augmenter les chutes de neige malgré des températures plus élevées grâce aux simulations à haute résolution forcées par des conditions au bord futures (par ex. & végétation). Les simulations fourniront un aperçu complet des futures tempêtes de neige en Europe.»
Sur la base de ces améliorations, je demande à l'ANR-Tremplin le financement nécessaire pour lancer l'analyse de tempêtes de neige à grande échelle dans les simulations climatiques existantes en évaluant les modifications apportées aux trajectoires des cyclones extratropicaux par le changement climatique. L’objectif sera d’évaluer l’évolution de la fréquence des cyclones extratropicaux polaires se déplaçant vers les latitudes moyennes en analysant les changements de zonalité du jet-stream à latitudes moyennes en s'appuyant sur des indicateurs dynamiques qui mesurent l’ondulation du jet.

Coordination du projet

Davide FARANDA (Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LSCE Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement

Aide de l'ANR 118 821 euros
Début et durée du projet scientifique : avril 2020 - 24 Mois

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