Analyse statistique des distributions des séries de bilans de masse des glaciers alpins et des calottes polaires de l'hémisphère nord
Résumé
The variations of the metabolism of the glaciers and the polar ice sheets reflect the climate fluctuations. On the yearly time scale, these fluctuations result in variations of the mass balance of the glacier. The bibliographical search of mass balance series produced some 60 long series of measurements on glaciers, distributed on the different mountainous ranges of the north hemisphere and some 60 sites on the Greenland ice sheet. From this data set, a statistical analysis made it possible to determine the spatial and temporal distribution of the series, as well as to better understand the relation glacier-climate for various scales ranging from that of a glacier , to that of a massif or a continent. On the glacier, the history of balances can be sometimes very different from one point to the other because of the difference in sensibility of the balance versus height. This study outlines the disparities linked to the accumulation data. Linear mass balance model distribution along altitude is seldom adapted to describe mass balance variations on a glacier. On the other hand, coherence between different series can be sometimes very high when comparing glaciers mass balance inside a mountainous area as the Alps or Scandinavia. The similarities however are dependent on the period examined, probably because of the more important role of the winter accumulation. On other mountainous area such as the western Cordillera of North America or the Greenland accumulation area, mass balance coherence are not so pronounced even though distances are smaller than those of the two previous cases. For this last one, analyses show that it is difficult to identify a coherent annual signal among the measurement noise. In order to detail glacier responses to past and present climate variations, meteorological data and North Atlantic Oscillation are finally examined in relation to mass balance fluctuations. Temperature, precipitation and mass balance changes on the north Atlantic area seem to be linked to decenal fluctuations of the North Atlantic Oscillation system (NAO).
Les variations du métabolisme des glaciers ou des calottes polaires reflètent les fluctuations du climat. A l'échelle de l'année, ces fluctuations sont traduites par des variations du bilan de masse du glacier. L'inventaire complet des séries de bilans de masse glaciaires représente environ 60 glaciers repartis dans différents massifs de l'hémisphère nord et 60 points de mesure au Groenland. Ces séries couvrent essentiellement la deuxième moitié du vingtième siècle. A partir de cet ensemble de données, une analyse statistique a permis de déterminer la distribution spatiale et temporelle des séries, ainsi que de mieux comprendre la relation glacier-climat aux différentes échelles, depuis celle d'un glacier, jusqu'à celle d'un massif ou d'un continent. Sur le glacier, l'évolution des bilans peut être parfois très différente d'un point à l'autre à cause de la sensibilité variable du bilan aux fluctuations climatiques selon l'altitude. Cette étude met en évidence les disparités liées essentiellement aux données d'accumulation hivernale et aux mesures en zone d'accumulation. Elle montre les limites d'un modèle linéaire de variation pour décrire l'histoire des bilans annuels sur un glacier. En revanche, la cohérence des différents glaciers entre eux peut être très forte si l'on passe à l'échelle du massif. C'est le cas dans les Alpes et en Scandinavie, même si certaines périodes montrent de très fortes inhomogénéités de variations, probablement liées au rôle plus important de l'accumulation hivernale dans l'explication du bilan. Cette cohérence disparaît cependant pour d'autres massifs parfois moins étendus comme les glaciers américains ou la zone d'accumulation du Groenland. Pour cette dernière, les analyses montrent qu'il est difficile d'extraire un signal annuel cohérent distinct du bruit de mesure. Enfin, l'étude des données météorologiques et de l'Oscillation Nord Atlantique permet de détailler les réponses des bilans aux sollicitations climatiques sur les dernières décennies. Il semble que les modifications des caractéristiques des températures et des précipitations sur le bassin Atlantique (et par conséquent, les variations des bilans des glaciers bordant ce bassin) sont assez fortement reliées aux changements décennaux de l'Oscillation Nord Atlantique (NAO).
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