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Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (22/12/2010), Robert Vautard (Dir.)
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Extrêmes de température en Europe : mécanismes et réponses au changement climatique.
Julien Cattiaux1, 2

Le climat des années 2000 a été marqué en Europe par une vague d'épisodes chauds battant tous les précédents records saisonniers de température et s'accompagnant d'impacts sociétaux et environnementaux particulièrement sévères. Cette thèse se propose de contribuer à la compréhension des mécanismes physiques responsables de tels extrêmes, dans le but d'anticiper leurs réponses au changement climatique futur. Ce travail mêle ainsi analyses statistiques de données d'observations et de projections climatiques, et expériences de modélisation régionale. Nous montrons dans un premier temps que si la variabilité inter-annuelle du climat européen est pilotée par les fluctuations de la dynamique atmosphérique nord-atlantique, le récent réchauffement apparaît dissocié de potentiels changements dans la circulation. Cette divergence s'illustre particulièrement lors de l'automne exceptionnellement doux de 2006. Les récentes conditions chaudes en surface de l'océan Atlantique nord semblent contribuer au réchauffement européen en automne--hiver, tandis que des processus amplificateurs plus locaux apparaissent au printemps--été (e.g., influence de l'humidité des sols). La seconde partie de notre travail, basée sur les projections climatiques de l'International Panel on Climate Change, montre que la divergence constatée sur la période présente semble se poursuivre dans les projections futures. En particulier la variabilité interne de la dynamique nord-atlantique n'apparaît que peu affectée par le changement climatique. Les futurs extrêmes de température seraient alors associés à des circulations similaires aux circulations observées lors des extrêmes récents. Dans ce cadre, l'hiver européen de 2009/10 fournit une illustration d'un événement extrême froid dans un climat déjà plus chaud.
1:  LSCE - UMR 8212 - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
2:  CNRM-GAME - Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique
extrêmes de température – dynamique du climat – changement climatique

Temperature extremes in Europe: mechanisms and responses to climate change.
Europe witnessed a spate of record-breaking warm seasons during the 2000s, inducing particularly strong societal and environmental impacts. This thesis aims to contribute to the understanding of physical mechanisms responsible for such extremes, in order to anticipate their responses to future climate change. Involved processes are assessed by both statistical data-analysis of observations and climate projections and regional modeling experiments. First we show that while the inter-annual European temperature variability appears driven by disturbances in the North-Atlantic dynamics, the recent warming is likely to be dissociated with potential circulation changes. This inconsistency climaxes during the exceptionally mild autumn of 2006. Recent warm surface conditions in the North-Atlantic ocean seem to substantially contribute to the European warming in autumn--winter, while more local processes appear predominant in spring--summer (e.g., influence of soil moisture). Then multi-model analysis, based on climate projections of the International Panel on Climate Change, show that the inconsistency noticed over recent decades is likely to continue in future years. In particular, it appears that climate change does not affect the internal variability of the North-Atlantic dynamics in a significant manner. Thus future temperature extremes should be associated with circulations similar to those observed during recent episodes. In this context the European winter of 2009/10 can be considered as a cold extreme in a warming climate.

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