Un couplage Océan-Vagues-Atmosphère cohérent : des processus aux modèles de climat – AWARE

Ce projet, qui s’appuie sur les résultats de l’ANR COCOA, propose d’améliorer la représentation des échanges turbulents océan-atmosphère dans les modèles de climat en prenant en compte leur modulations par les vagues via le couplage avec un modèle de vagues. Les vagues se forment en absorbant de la quantité de mouvement dans les zones de tempêtes et cyclones tropicaux, et en transmettent une partie à l’océan avec un impact sur le mélange en profondeur et le bilan thermique. Cette énergie absorbée par les vagues peut être transportée par la houle sur de très longues distances, depuis des zones énergétiques (Océan Austral, tempêtes) jusqu’à la bande intertropicale par exemple. Dans cette zone, où a lieu une grande partie des échanges de chaleur et humidité qui alimentent la circulation atmosphérique aux échelles climatiques, les conditions sont réunies pour que la houle impacte les flux air mer. Prendre en compte l’impact des vagues est donc important dans les zones énergétiques où ont lieu leur formation et une grande partie du transfert de l’énergie vers l’océan, et dans les zones de dissipation où elles ont un impact sur les flux de surface. Nous prévoyons de : 1) quantifier l’impact des processus liés aux vagues sur les échanges atmosphère-vagues et vagues-océan aux échelles climatiques à partir des représentations existantes dans les modèles; 2) développer et valider de nouvelles paramétrisations permettant de prendre en compte, dans des modèles couplés océan-vagues-atmosphère aux échelles climatiques, les processus liés aux cyclones tropicaux, à l’effet des vagues sur le mélange océanique, et à la houle; 3) de construire un système couplé autour du modèle de vagues assurant une cohérence complète des échanges de quantité de mouvement en résolvant les incohérences de la plupart des systèmes couplés actuels utilisés aux échelles de la prévision. Ce projet doit préparer la prise en compte à l’état de l’art de l’effet des vagues dans les modèles de climat.