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Détermination du bilan énergétique en surface de la montagne alpine aux
échelles kilométriques et sub-kilométriques
Direction: LGGE (Hubert Gallée, [email protected])
L'objectif de ce projet est de mieux décrire les échanges d'énergie et d'humidité
entre la surface et l'atmosphère dans les régions de montagne, et en particulier les
Alpes, afin de mieux décrire le changement climatique et son impact dans ces
régions. Les montagnes européennes et les Alpes en particulier sont un lieu où la
rétro-action albédo-température jouera un rôle plus significatif qu'ailleurs en Europe
dans le changement climatique, et ce suite à la présence de neige au sol pendant
des périodes dont la durée dépend fortement de l'altitude et de l'exposition. Or la
montagne est caractérisée par une variation de l'altitude des surfaces à des
échelles horizontales souvent égales ou inférieures au kilomètre, ce qui nécessite la
mise en oeuvre d'une résolution horizontale très fine dans les modèles numériques,
trop fine actuellement pour être utilisée dans les simulations du changement
climatique.
On adoptera une approche en modélisation couplée surface-atmosphère, depuis
l'échelle du massif jusqu'à l'échelle du versant. On mettra en oeuvre un modèle
climatique régional (MAR – Modèle Atmosphérique Régional) forcé à ses limites
latérales par les champs météorologiques issus d'un scénario de changement
climatique, et décrivant la dynamique de l'atmosphère à l'échelle du massif. Ce
modèle sera couplé à un modèle décrivant le champ du vent en surface et le bilan
énergétique de la surface à l'échelle du versant montagneux.
L'altitude de la surface dans une maille étant la moyenne des altitudes rencontrées
dans la maille, les écarts entre topographie vue par la dynamique atmosphérique et
celle vue par le modèle de surface peuvent être importants en région montagneuse.
Le principal défi de ce projet sera de faire communiquer avec l'atmosphère des
processus de surface actifs à des altitudes parfois très différentes de celle
représentée dans le modèle atmosphérique.
Determination of surface energy balance of the Alps to kilometer and subkilometer scales
Direction: LGGE (Hubert Gallée, [email protected])
The objective of this project is to better describe the exchanges of energy and
moisture between the surface and the atmosphere in the mountain regions,
particularly the Alps, to better describe climate change and its impact in these
regions. The mountains of Europe and the Alps in particular are a place where the
albedo-temperature feedback plays a more significant role in climate change than
elsewhere in Europe. This is due to the presence of snow on the ground during
periods whose duration depends strongly on altitude and exposure. Nevertheless
mountains are characterized by variations in surface elevations on horizontal scales
often smaller than one kilometer, and this requires the implementation of a very fine
horizontal resolution in numerical models, being too small to be used in simulations
of climate change.
We choose to use a coupled surface-atmosphere model wich will be set up over
horizontal scales as small as that of a mountainside. We will implement a regional
climate model (MAR – Modèle Atmosphérique Régional) forced through its lateral
boundaries by meteorological fields from a climate change scenario, describing the
dynamics of the atmosphere across the massif. This model is coupled to a model
describing the wind field and the surface energy balance of the surface across the
mountainside.
The elevation of the surface mesh in the atmospheric model is the average of the
altitudes found in the mesh, so that the differences between the topography seen by
the atmospheric dynamics and that for the surface model may be important in
mountainous regions.
The main challenge of this project will be to take into account the coupling between
the atmosphere and surface processes active at altitudes sometimes very different
from that existing in the atmospheric model.