Questions scientifiques, Pacifique tropical

Equipe “Océan du Large et Variabilité Climatique”
(OLVAC)
Eléments de prospective 2011-2014
Thierry Delcroix (responsable d’équipe ?)
Évaluation AERES, LEGOS / Toulouse, 9-11 décembre 2009
Chantiers géographiques, 2011-2014
SST
?
Grande échelle
Échelle régionale
Continuité des thématiques scientifiques antérieures
Quel est le rôle de l’océan et des interactions air – mer sur la variabilité du climat ?
(marée -> tendance climatique ; 100 km -> échelle d’un bassin)
Thématiques nationale, européenne et internationale.
Cadre international CLIVAR.
- Pacifique (physique) : mécanismes d’El Niño (warm pool et grande échelle).
- Pacifique (biogéochimie) : variabilité de la biomasse phytoplanctonique (warm pool).
- Atlantique : variabilité intra-saisonniére à interannuelle (Golfe de Guinée).
- Indien tropical: couche mélangée et échanges océan-atmosphère, mousson et changement global
- Austral/Indien: tourbillons et couche mélangée, eaux modales, niveau de la mer, océan - glace
Renforcements des études sur … / Défis
Solwara
SPICE
Processus
hautes
fréquences
- Axes transverses -
Impact du mélange tourbillonnaire.
Processus petites échelles
Stratégie : le triptyque gagnant !
Mesures satellitaires
Modélisation
Analyse (Mercator,
Drakkar) et
développement
(Roms, Tugo)
Mesures in situ
Analyse et
expertise (SO,
Jason OST/ST,
SMOS, SWOT)
Collecte,
analyse et
expertise
(SO, SOERE)
Communication / Visibilité
• Maintenir les réunions quasi hebdomadaires d’information +
compte rendu web (rappel : répartition géographique de l’équipe)
• Diffuser l’information scientifique vers le Grand Public :
Journées des profs 2nd degré, Grands Séminaires, Fêtes de la
Science, …
• Nourrir les pages web Outreach LEGOS -> web CNRS, INSU,
IRD, OMP, UPS
• Maintenir notre participation dans l’animation scientifique aux
niveaux national et international
Ressources humaines
Mesures
satellitaires
Modélisation
1. Viviers : thèsard(e)s ; capacity building
Mesures in
situ
2. Politique d’affectation: Nouméa, Cotonou (Science & SO)
3. Besoins : Atlantique Tropical (CNAP, CR2), Océan
Austral (CR2)
EXTRA FIGURES
Ressources humaines
Mesures satellitaires
• Atlantique tropical (CNAP, CR2)
• Océan Austral (CR2)
Mesures in situ
• Capacity building
• Thèsard(e)s
Modélisation
Southwest PacIfic Ocean Circulation and Climate
Experiment
Goal: Observe, Model, and
understand the role of
the SW Pac Ocean in
the:
-Large scale decadal climate
modulation-ENSO
-Tasman Sea area
-Generation of local climate
signatures
A. Ganachaud, W. Kessler, S. Wijffels, K. Ridgway, W. Cai,
N. Holbrook, M. Bowen, P. Sutton, B. Qiu, A. Timmermann, D.
Roemmich, J. Sprintall, S. Cravatte, L. Gourdeau, T. Aung
Organisation par "tâches" de l'ANR Solwara
Observations
Task 2
Net inflow
Net outflow
Task 1
Numerical
Simulations
Task 3
Water mass
Circulation
Transformation
Task 4
Boundary Exchanges
Impact on Equator
Moorings
Gliders
Available
data
Pandora
Cruise:
Hydrology
Nutrients
TEIs
Questions scientifiques, Pacifique tropical (partie physique)
Thème scientifique majeur:
Quels sont les mécanismes physiques responsables des changements ‘récents’ observés dans les
caractéristiques majeurs d’ENSO ?
(Cravatte, Delcroix, Durand, Eldin, Ganachaud, Gourdeau, Kestenare, Maes + extérieurs)
Sous thèmes majeurs :
1.
Quel est le rôle de la circulation océanique du Pacifique tropical sud (mers des Salomon, de
Corail) dans la modulation basse fréquence d’ENSO (Solwara/SPICE) ?
2.
Quel est le rôle précis de la couche barrière de sel dans ENSO (et vice versa) ?
3.
Quels sont les liens réciproques entre les modifications d’ENSO et le changement global ?
Quelles sont les signatures (impacts) du changement global dans le Pacifique tropical, à l’échelle
régionale, à l’échelle globale, présents et attendus (runs IPCC) ? Quels paramètres utiliser ? Quelles
métriques ?
4.
Quel est le rôle des anomalies observées dans l’Océan Indien (IOD) ?
5.
Quel est le rôle des processus hautes fréquences (coups de vent d’ouest, cyclones tropicaux)
Prospectives pacifique tropical (partie physique): illustrations
SPICE/CLIVAR
Exemple modifications ENSO
Couche
barrière
SSTA, JJAS, composite 1994, 2002, 2004;
El Nino modoki (Ashok et al., 2009)
Changement
global
Processus HF
Océan Indien
Questions scientifiques, Pacifique tropical (partie biogéochimie)
Thème scientifique majeur:
Quels sont les mécanismes responsables des variations de biomasse phytoplanctonique dans le
Pacifique tropical ouest?
(Cambon, Eldin, Léger, Radenac + extérieurs)
Sous thèmes majeurs :
1.
Quelles sont les contributions respectives des processus verticaux et horizontaux sur
l’augmentation de chlorophylle associée aux coups de vent d’ouest?
2.
Quelles sont les caractéristiques et la variabilité de l’upwelling au nord de la Nouvelle Guinée?
3.
Quel est l’impact des séries de coups de vent d’ouest sur l’augmentation de la chlorophylle
observée pendant El Niño?
Prospectives Pacifique tropical (partie biogéochimie): illustrations
Variabilité de la Chl dans la
warm pool pendant El Niño
1. Processus verticaux (upwelling PNG) ?
décembre 2002
juin-juillet 2003
Chl & vents
2. Processus horizontaux ?
décembre 2002
Chl & vents zonaux (y=0)
Chl & vents
Questions scientifiques, Atlantique tropical
Thème scientifique majeur (AMMA et CLIVAR/TACE):
Quels sont les mécanismes de variabilité temporelle (de l’intra-saisonnier à l’interannuel) dans les
couches supérieures de l’Atlantique tropical et le long des côtes de l’Afrique de l’Ouest?
(Bourlès, Chuchla, Delcroix, Hall, Kestenare, Marin + extérieurs)
Sous-thèmes majeurs:
1.
Quels sont les processus de variabilité de la SST dans le Golfe de Guinée (AMMA)? Quelles
sont les conditions hydrologiques le long des côtes du Golfe de Guinée (PROPAO) et leur
variabilité temporelle, en relation au changement climatique ? (liens ECOLA)
2.
Quel est l’impact de la variabilité intra-saisonnière (due au vent et/ou aux instabilités
océaniques) sur les conditions hydrologiques dans la couche supérieure océanique? Quelle
part de la variabilité intra-saisonnière est liée à un couplage océan-atmosphère local?
3.
Quelle est la variabilité (récente) de la SSS en Atlantique tropical ? Quel est l’impact de cette
variabilité sur les propriétés de la couche de mélange, notamment dans le Golfe de Guinée et
l’ITCZ ?
Questions scientifiques, Atlantique tropical: illustrations
Upwelling côtier
(Kouadio, 2009)
Couplage océan-atmosphère: Ondes
Tropicales d’Instabilité
(Caltabiano et al., 2006)
Impact des coups de vent sur l’initiation de la saison froide
(Marin et al., 2009)
Questions scientifiques, Indien tropical
Questions scientifiques
1.
Quelle est la variabilité de la SSS (ou couche de mélange) dans le Golfe du Bengale à
l’échelle intra-saisonnière ? Quelle est l’influence de cette variabilité sur celle de la
SST et sur les échanges océans – atmosphères ? (Durand + extérieurs)
2.
Quels sont les mécanismes responsables de la variabilité saisonnière et interannuelle
(IOD, ENSO, throughflow) de la salinité dans la couche de mélange ? (Alory, Durand, +
extérieurs)
3.
Peut on identifier dans les observations des tendances à long terme en T et S ? Ces
tendances sont elles naturelles ou anthropiques (runs IPCC) ? Quels sont les mécanismes
responsables (bilan chaleur, sel, …) ? (Alory, thèse? + extérieurs)
4.
Quelle est le rôle du changement global sur les changements récents des
caractéristiques de la mousson indienne (intensité, régularité, …) ? (Alory, + extérieurs)
Prospectives Indien tropical: illustrations
SSS Argo :
25/12 - 30/12, 2007
30/12 - 4/1
Anomalies interannuelles de SSS (stage M1 2008)
37
(pss, int=0.6)
31
SSS
Tendance SST 1960-2000 observée/simulée
(Alory et Meyers, 2009)
Transport d’humidité pendant la mousson Indienne,
1952-2008 (Ramesh Kumar et al., 2009)
Questions scientifiques, Océan Austral
Questions scientifiques
1.
Quel est le rôle des tourbillons dans la dynamique de la couche de mélange et dans le mélange
des masses d’eaux APRES subduction dans l’océan austral ?
(modélisation DRAKKAR, observations in-situ et spatiales : Morrow, Koch-Larrouy, Sallée, …)
2.
Quel est le rôle des tourbillons à méso- et subméso- échelles et de la marée dans les échanges
océaniques verticaux et dans le mélange horizontal, autour de Kerguelen : (modélisation
ROMS+TUGO, observations in-situ KEOPS 2 et spatiales : Morrow, Testut, D’Ovidio, Sallée, …)
3.
Au large de la Terre Adélie, quels sont les mécanismes importantes pour la stabilité verticale
dans la région du Polynya de Mertz (formation des eaux du fond ALBW)? Rôle et fragilité du
glacier de Mertz, et des variations de glace de mer. (modélisation ROMS+TUGO, observations
in-situ et spatiales : Testut, Legresy, Lescarmontier, Morrow, …)
Axe transversal : OLVAC – CRYO.
Création équipe Océan Austral en 2011-2013 ?
Prospectives océan austral : illustrations
Chantier 1 : Impact du mélange tourbillonnaire
Modification des eaux modales après subduction
Chantier 2 : Kerguelen – KEOPS2
Chantier 3 : Terre Adélie
SURVOSTRAL 93-09
DDU
Glacier Mertz
Diagramme T-S d’un flotteur ARGO qui
circule dans la SAZ – fort mélange
Maillage du modèle mis en place
dans la zone de Mertz