Minimal models of the tropical climate: theoretical aspects and implication for the future climate change

Modélisation minimale du climat tropical : aspects théoriques et implications pour le changement climatique futur

Gilles Bellon (1)

1 LMD - Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539)

Why does the surface temperature in thee Tropics exhibit a maximum around 30°C, what are the mechanisms that control the stability of the tropical climate, and what are the specificities of climate change in that region of the Earth? A simple two-column model is used to confirm the high sensitivity of the tropical climate to a change of relative surfaces covered by moist and dry zones, particularly in the context of a warming related to the increase of greenhouse gas concentration. The influence of surface winds is shown to be significant. Two-column moist/dry systems exhibit a bimodal size distribution in the observations, with a synoptic mode and a large-scale one. This bimodality can be reproduced with a simple model, in which the surface dynamics select the spatial scales. Finally, the limits of idealized modelling of the trade-wind boundary layer are analyzed.

Pourquoi la température de surface dans les Tropiques présente-t-elle un maximum autour de 30°C, quels sont les mécanismes qui contrôlent la stabilité du climat tropical, et quelles peuvent être les spécificités de l'impact d'un changement climatique dans cette région du globe? Un modèle bicolonne simple est utilisé pour confirmer la grande sensibilité du climat tropical aux changements des surfaces relatives occupées par les zones sèches et humides, en particulier dans le cadre d?un réchauffement climatique dû à une augmentation des gaz à effet de serre. L?influence des vents de surface se révèle importante. Les systèmes bicolonnes humide/sèche ont une distribution de taille bimodale dans les observations, avec un mode synoptique et un mode de grande échelle. Cette bimodalité peut être reproduite par un modèle simple, où la dynamique de surface opère la sélection d?échelle. Enfin, les limites de la modélisation idéalisée de la couche limite des alizés sont mises en évidence.

Mots clés: Sensibilité du climat; climat tropical; humidité de l'atmosphère tropicale; couche limite des alizés

Gilles Bellon. Minimal models of the tropical climate: theoretical aspects and implication for the future climate change. domain_other. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00007385⟩