Acronyme : ASIV Titre : Air-Sea Interactions and Variability - (1er Septembre 2012 - 31 août 2015)

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Acronyme : ASIV Titre : Air-Sea Interactions and Variability - (1er Septembre 2012 - 31 août 2015)
Acronyme : ASIV
Titre : Air-Sea Interactions and Variability
  (1er Septembre 2012 – 31 août 2015)
          Site web :http://www.lmd.ens.fr/glapeyre/ASIV/index.html

              Séminaire ANR Changements Environnementaux
                            19-20-21 mars 2014
Acronyme : ASIV Titre : Air-Sea Interactions and Variability - (1er Septembre 2012 - 31 août 2015)
Consortium
• Projet porté par :
     • Guillaume Lapeyre, LMD, Paris.

• Partenaires :
     • Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD)

     • Laboratoire d'Océanographie et du Climat :
       Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)

     • Groupe d'étude de l'Atmosphère Météorologique
       (CNRM-GAME, UMR CNRS, Météo-France)

     • Centre Européen de Recherche et de Formation
       Avancée en calcul scientifique (CERFACS)

     • Laboratoire de Physique des Océans (LPO)

Séminaire ANR Changements Environnementaux   19-20-21 mars 2014
Acronyme : ASIV Titre : Air-Sea Interactions and Variability - (1er Septembre 2012 - 31 août 2015)
Contexte et objectifs du projet
Sujet : Interactions océan-atmosphère aux latitudes
moyennes et en particulier leur effet sur le courant-jet
troposphérique, le rail des dépressions et les modes
internes de variabilité associés (Oscillation Nord
Atlantique) ainsi que la rétroaction sur les tourbillons
océaniques.
Approche : Simulations numériques (forcées par TSO
ou couplées) + obs/reanalyses, notamment pour
déterminer la résolution spatiale et temporelle
adéquate pour reproduire ces processus.

Séminaire ANR Changements Environnementaux   19-20-21 mars 2014
Acronyme : ASIV Titre : Air-Sea Interactions and Variability - (1er Septembre 2012 - 31 août 2015)
Etat d’avancement
 Déjà fait :
 i. Etude de la réponse de la couche limite
    atmosphérique (z
Acronyme : ASIV Titre : Air-Sea Interactions and Variability - (1er Septembre 2012 - 31 août 2015)
Etat d’avancement (suite)
 Réussites marquantes :
 Mise en évidence pour la première fois dans une
   simulation numérique d’un mécanisme prévu
   théoriquement (mécanisme de l’ajustement de
   pression proposé par Lindzen & Nigam en 1987)
 Difficultés rencontrées:
 • Embauche de deux postdoctorants (retard dans le
   recrutement lié à la difficulté pour trouver le bon
   profil, changement de règle des CDDs au CNRS)
 • Changement de supercalculateur à l’IDRIS
   (adaptation des codes de LMDZ et WRF)

Séminaire ANR Changements Environnementaux   19-20-21 mars 2014
Premiers résultats obtenus : effet des fines
échelles océaniques (~10km) sur la couche limite
                 atmosphérique
 • Compétition entre deux mécanismes :

 1) Mécanisme d'ajustement de la pression (Lindzen &
    Nigam, 87)
                          2
                                   W ∝∇ TSO
 2) Mécanisme du mélange vertical de moment horizontal
    (Wallace et al., 89)

                                 W ∝U⋅∇ TSO

Séminaire ANR Changements Environnementaux   19-20-21 mars 2014
Premiers résultats obtenus : effet des fines échelles
  océaniques sur la couche limite atmosphérique
      Modèle WRF (2km de resolution) forcé par des TSO de fines échelles

           Laplacien des TSOs                                     Vitesse verticale w

                                                   500 km
              • Faible vent zonal: réponse à la Lindzen and Nigam (87)
                         • vent fort: réponse à la Wallace et al (89)

Séminaire ANR Changements Environnementaux   19-20-21 mars 2014
Premiers résultats obtenus : effet des fines
   échelles océaniques (~25km) sur la troposphère

  Modèle global ARPEGE                         TSO(CTRL) – TSO(PERT)
 (res°: 50km) forcé par des
  TSOs (25km). Différence
   entre deux expériences
                                                                       Effet sur la
CTRL (avec petites échelles)                                           cyclogenèse
   et PERT (TSO lissées)                                               atmosphérique

         Effet sur les
         précipitations

 Séminaire ANR Changements Environnementaux   19-20-21 mars 2014
Premiers résultats obtenus : effet de la posit° des
    fronts océaniques sur la variabilité des jets
Modèle global ARPEGE (res°: ~80 km) forcé par des TSOs fixes homogènes
 zonalement. Influence de deux fronts de TSOs (1K/100km) à 40°N et 60°N
                                             U (850 mb)

   Variabilité dominée par une                          Variabilité dominée par une
   fluctuation latitudinale du jet                     pulsation de l’amplitude du jet

Séminaire ANR Changements Environnementaux   19-20-21 mars 2014
Premiers résultats obtenus: effet de la variabilité
      des fronts océaniques sur variabilité
                  atmosphérique
 Utilisation réanalyses (ERA-interim) / observations pour mieux comprendre
  l’influence de la variabilité des courants de bord ouest du Pacifique Nord
                     (Kuroshio/ Oyashio) sur l’atmosphère
                                                             Position du Kuroshio

 detrended

                          Time
    Index de variabilité du Kuroshio (positif signifie               Anomalie de pression au niveau de la
       un courant plus fort et plus vers le nord)                           mer deux mois après

        Variabilité du Kuroshio  Variabilité du rail des dépressions 
                  rétroaction sur l’écoulement basse fréquence

Séminaire ANR Changements Environnementaux      19-20-21 mars 2014
Premiers résultats obtenus : effet de la structure du
 transport de chaleur océanique sur l’atmosphère
Utilisation modèle LMDZ (200km) couplé à un modèle simple
océanique type SLAB: ρCh ∂T =F +Q
                              surf
                          ∂t
         Concentration du transport de                      Répartition homogène du transport de
        chaleur au niveau du Gulf Stream                        chaleur sur l’Atlantique Nord
Q

Precip                                                     Réponse localisée au niveau
                                                              du Gulf Stream sans
                                                            développement en aval du
                                                               rail des dépressions

Séminaire ANR Changements Environnementaux   19-20-21 mars 2014
Perspectives
 Ce qui est en train d’être fait ou reste à faire :
 i. Etude des fines échelles océaniques sur la
    troposphère libre (z>2km). Mécanismes à mettre en
    évidence (impact océan/CL sur la cyclogenèse)
 ii. Influence des courants océaniques sur la variabilité
     atmosphérique. Analyse d’autres saisons / glace de
     mer / analyse des mécanismes.
 iii. Intercomparaison entre modèles pour examiner la
     sensibilité des mécanismes mis en évidence
 But final: Amélioration du couplage océan /
   atmosphère en prenant en compte ces processus

Séminaire ANR Changements Environnementaux   19-20-21 mars 2014
Dissémination et valorisation
 Publications :
 i. Parues. Lambaerts, Lapeyre, Plougonven, Klein (2013, JGR).
       Michel, Rivière (2014, JAS)

 ii. Soumis ou en préparation. Piazza, Boé, Maisonnave,
       Sanchez, Terray (2014, clim dyn). Lheveder, Codron (2014).
       Adélard, Frankignoul et co-auteurs (2014)

 Autres:
 i. Site web
 ii. Présentations congrès (EGU, AMS, workshop
     international sur les interactions air-mer)

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Autres points

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