Modulation d’ENSO par la variabilité intrasaisonnière dans le Pacifique tropical et impact du changement climatique – METRO

The project will be organised in 3 main tasks (Fig. 3), detailed in section 3.3, with each of these tasks
addressing several of the 7 scientific questions above:
Task 1. Characterisation of ISO (momentum, heat fluxes and Kelvin waves) variability and links with ENSO in observations (Task 1.a) and in coupled models (Task 1.b) (Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6). Definition of standard metrics to characterize ISO/ENSO relationship (Task 1.c).
Task 2. Understanding the physical mechanisms of the ISO/ENSO relation in coupled models (Q1, Q2, Q3, Q4, Q6).
Task3. Performance analysis of IPCC-class CMIP3 and CMIP5 models using Task 2 diagnostics and assessment of the climate change impact (Q5, Q6, Q7).

Work achieved M1-M18 :
• Documentation of source of WWB. Only one third are related to MJO (Postdoctoral fellow, paper in preparation, contribution to D1.1)
• Physical mechanisms explaining the impact of WWBs on the displacement of the eastern edge of WP (postdoctoral fellow, paper in preparation, contribution to D1.1)
• Analysis of IKW in observations and models (M2 training period, contribution to D1.2)
• Development of a new surface fluxes product in the tropics (Tropflux, contribution to D1.1) and analysis of its intraseasonal variability

N/A

1. Bellenger et Duvel, 2012, The event-to-event variability of the boreal winter MJO, Geophys. Res. Lett., 39, L08701.
2. Dufresne and coauthors Climate change projections using the IPSL-CM5 Earth System Model : from CMIP3 to CMIP5, in revision for Climate Dynamics
3. Bellenger, Guilyardi, Leloup, Lengaigne and Vialard 2012 : El Niño in climate models : from CMIP3 to CMIP5 in preparaition for Climate Dynamics.
4. Praveen Kumar B., J. Vialard, M. Lengaigne ,V.S.N. Murty and M. J. McPhaden, 2012: TropFlux: Air-Sea Fluxes for the Global Tropical Oceans – Description and evaluation against observations, Clim. Dyn., 38, 1521-1543.
5. Praveen Kumar B., J. Vialard, M. Lengaigne ,V.S.N. Murty M. J. McPhaden, M. Cronin, F. Pinsard and K. Gopala Reddy, 2012: TropFlux wind stresses over the tropical oceans: evaluation and comparison with other products, Clim. Dyn., online.
6. Vialard, J., K. Drushka, H. Bellenger, M. Lengaigne, S. Pous and J-P. Duvel, Processes of Madden-Julian sea surface temperature signature in the North Western Australian Basin, Clim. Dyn., submitted.

De nombreuses études suggèrent un rôle important de la variabilité atmosphérique intra-saisonnière (ISO) dans le déclenchement et développement d’El Niño (ENSO). La grande diversité de représentation de cette variabilité et de son impact dans les modèles couplés de circulation générale (CGCMs) limite toutefois notre capacité à comprendre et prévoir ENSO. Dans ce projet, nous proposons d’examiner en détail l’influence de l’ISO des flux air-mer sur la prévisibilité d’ENSO. Nous nous attacherons d’abord à décrire les propriétés de l’ISO des flux air-mer dans les observations et 4 CGCMs. Des études précédentes ont montré que l’état moyen du système océan-atmosphère (modulé par le cycle saisonnier, ENSO et le changement climatique) influençait les propriétés de l’ISO des flux air-mer. Nous examinerons aussi en détail cette relation entre ISO et état moyen, afin de déterminer si ce contrôle du forçage stochastique atmosphérique par ENSO induit une prévisibilité supplémentaire. Un deuxième objectif de ce projet sera d’examiner l’influence des variations de l’état moyen du système couplé sur la réponse à cette ISO, illustrée par une réaction très diverse à des perturbations ISO spécifiées dans des expériences couplées déjà effectuées. Alors que ces questions ont déjà été explorées pour la réponse dynamique du système couplé dans le Pacifique Central, un aspect innovant de ce projet sera d’examiner également la réponse aux flux de chaleur atmosphériques et la réponse dans le Pacifique est. Des études récentes illustrent en effet le rôle important des rétroactions thermodynamiques à l’échelle interannuelle dans le Pacifique Est, mais l’impact des ISO de flux air-mer dans cette région a été très peu exploré. Le troisième objectif de ce projet est d’examiner comment le changement d’état moyen du Pacifique associé au changement climatique diagnostiqué grâce aux simulations IPCC peut affecter les propriétés de l’ISO des flux air-mer et la réponse du système couplé.
Nous explorerons ces questions à la fois à l’aide de jeux d’observations très récents et de modèles. Les rétroactions associées aux processus dynamiques et thermodynamiques et leur influence sur ENSO seront examinés dans des ensembles de simulations de CGCMs utilisant différents modèles, et différant par leur contenu de chaleur initial, la perturbation ISO imposée et la paramétrisation des flux air-mer. La modification de ces processus dans des simulations de scénario type IPCC sera également évaluée. Au delà de l’amélioration de notre connaissance de l’influence de l’ISO sur ENSO, ce projet devrait donner des pistes pour l’amélioration des CGCMs ainsi que des métriques pertinentes pour évaluer la représentation de l’ISO.