Evolution de la calotte Groenlandaise à l`échelle centennale
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Evolution de la calotte Groenlandaise à l'échelle centennale GILLET-CHAULET Fabien, RITZ Catherine, Equipe EDGE LGGE, CNRS/UJF-Grenoble Etat des lieux: perte de masse accélérée source: Allison et al., 2009 Objectifs ● Prévoir l'évolution de la calotte à l'echelle centennale (contribution à la montée du niveau des mers) ? 2200 source: Allison et al., 2009 Objectifs ● Prévoir l'évolution de la calotte à l'echelle centennale (contribution à la montée du niveau des mers) ? 2200 source: Allison et al., 2009 ● Contribution de la dynamique glaciaire ? 2 contributions à la perte de masse Décharge: Flux de glace à l'océan Perte de masse annuelle Bilan de masse de surface: échange avec l'atmosphère (source: Rignot et al., 2011) => Couplages avec les autres composantes du système climatique (atmosphère/océan) => Role des processus aux interfaces Bilan de masse de surface: Role de la fonte Extension de l'aire sujette à la fonte estivale Extension de la durée de fonte estivale Source: Allison et al., 2009 Anomalie 2011 / moyenne 1979-2010 Source: Tedesco et al. Bilan de masse de surface: Role de la fonte Extension de l'aire sujette à la fonte estivale Extension de la durée de fonte estivale Source: Allison et al., 2009 Anomalie 2011 / moyenne 1979-2010 Source: Tedesco et al. Qualité des prévisions dépend de : (1) la qualité du forcage climatique (scenario futur + modèle climatique +/- complexe) (2) retro-action topographie – climat (contribution de la dynamique) Décharge: Role de la dynamique rapide Vitesses d'écoulement de surface La glace est drainée vers la côte par de nombreux fleuves de glaces, très rapides et très étroits Qualité des prévisions dépend de : (1) la qualité des modèles de calottes à représenter la dynamique rapide (résolution, processus) Source : Rignot and Mouginot, 2012 Décharge: Role de la dynamique rapide Retrait + accélération Amincissement dynamique source: Pritchard et al., 2009 1992 2000 source: Joughin et al., 2004 Qualité des prévisions dépend de : (2) capacité à comprendre les processus responsables des accélérations et retraits Décharges: processus Forcage atmosphèrique: Fonte de surface ↔ lubrification basale ↔ cryo-fracturation Processus internes Endommagement, changements de viscosité Forcage océanique: Modification de l'effet d'arc-boutant Projections de l'évolution centennale du Groenland ● ● Des efforts internationaux (SeaRISE (US), ice2sea (UE)) pour améliorer les modèles de calottes polaires et réaliser des projections à court terme Implication du LGGE dans ice2sea programme is engaged in making projections of the contribution of ice sheets to sea-level rise, over the next 200 years. ● “The Because there is no single ice-sheet model which is accepted as being the most accurate, ice2sea needs to use several models driven by the same climate forcing to establish the degree of certainty that can be put on our projections.” ● Modèles de calottes polaires du LGGE GRISLI Equations Technique numérique Résolution spatiale Initialisation du modèle Marges oceanique terrestres SSA+SIA Full-Stokes Différences finies Éléments finis Structurée 5km Friction basale initiale d'Elmer raffinée par méthode inverse: ● Topographie observée ● Vitesses de bilan libres libres Variable 30km interieur → 1km fleuves Friction basale par méthode inverse: ● Topographie observée ● Vitesses de surfaces observées fixes Retrait seulement Modèles de calottes polaires du LGGE GRISLI Equations SSA+SIA Full-Stokes Technique numérique Différences finies Éléments finis Résolution spatiale Structurée 5km Initialisation du modèle Marges oceanique terrestres Friction basale initiale d'Elmer raffinée par méthode inverse: ● Topographie observée ● Vitesses de bilan libres libres Variable 30km interieur → 1km fleuves Friction basale par méthode inverse: ● Topographie observée ● Vitesses de surfaces observées fixes Retrait seulement Modèles de calottes polaires du LGGE GRISLI Equations Technique numérique Résolution spatiale Initialisation du modèle Marges oceanique terrestres SSA+SIA Full-Stokes Différences finies Éléments finis Structurée 5km Friction basale initiale d'Elmer raffinée par méthode inverse : ● Topographie observée ● Vitesses de bilan libres libres Variable 30km interieur → 1km fleuves Friction basale par méthode inverse: ● Topographie observée ● Vitesses de surfaces observées fixes Retrait seulement Initialisation des modèles ● Globalement le champ de vitesse actuel modélisé est en bon accord avec les observations OBSERVATIONS (Joughin et al., 2010) 500m resolution 100 km 100 km Initialisation des modèles ● Localement Elmer/Ice représente les fleuves de glace plus fidèlement Côte Ouest: De Jacobshavn Isbrae à Upernavik Isstrom Observations Projections: Retro-action élévation – bilan de surface sans avec rétro-action source : Edwards et al., submitted Projections: Retro-action fonte - glissement ● Contribution additionnelle due à la rétro-action fonte de surface ↔ lubrification basale source : Shannon et al., submitted Conclusions - Perspectives ● ● ● ● Meilleure représentation de la dynamique rapide dans les modèles de calottes polaires Forte sensibilité au forçage climatique Rétro-action élévation – bilan de masse de surface => quelques mm sle Rétro-action Fonte de surface – lubrification basale => quelques mm sle ● Processus internes (endommagement, ...) ?? ● Forçage océanique ??
