Quel est l’impact d’une fonte soudaine de la glace de mer arctique sur les températures extrêmes aux moyennes latitudes ?

Details

Supervisors

Fichefet, Thierry ; Massonnet, François

Faculty

Faculté des sciences

Degree label

Master [120] en sciences géographiques, orientation climatologie, à finalité approfondie

Abstract

L'étendue de la glace de mer arctique diminue considérablement depuis le début des observations satellitaires en 1979. Selon les projections climatiques, de plus en plus de réductions abruptes de glace de mer arctique se produiront dans le futur et la disparition estivale devrait être totale vers la moitié du 21ème siècle. Cette fonte de la glace de mer arctique pourrait influencer le climat des moyennes latitudes de l'hémisphère Nord. Les observations montrent une augmentation de la fréquence des événements extrêmes froids (chauds) en hiver (été) aux moyennes latitudes ces dernières décennies. Néanmoins, la variabilité naturelle interne du climat est trop importante à cette échelle de temps pour que la tendance soit attribuée à un autre facteur tel que la perte de glace de mer arctique. L'objectif de ce mémoire est par conséquent d'isoler l'effet de la fonte soudaine de la glace de mer arctique dans le modèle climatique global ECMWF-IFS-HR, afin d'évaluer les impacts à l'échelle mensuelle à court terme (15 mois) sur les extrêmes de températures aux moyennes latitudes et particulièrement en Europe. Les résultats montrent qu'une fonte importante de la glace mer arctique entraîne une diminution des fréquences d’extrêmes froids en Europe de mai à novembre. En août, les événements extrêmes de chaleur sont davantage persistants en Europe et particulièrement sur la péninsule ibérique à cause d'une augmentation de pression sur l’Europe occidentale. La Scandinavie montre les changements les plus importants avec une diminution de l'amplitude et de la fréquence des événements extrêmes froids ainsi qu'une augmentation de la fréquence d'événements extrêmes chauds durant une grande partie de l'expérience. Au début de l'hiver, le renforcement de la dépression des Aléoutiennes et de l’anticyclone d’Hawaï est associé à une diminution de l’amplitude et de la fréquence des événements extrêmes froids aux États-Unis. Finalement, la perte de glace dans les mers de Barents-Kara à la fin de l'automne semble jouer un rôle sur l'intensification de l'anticyclone sibérien au milieu de l'hiver, ce qui engendre des événements extrêmes froids plus fréquents et persistants en Asie. The Arctic sea ice extent has been decreasing in recent decades. According to climate projections, more and more abrupt reductions of Arctic sea ice will occur in the future and the Arctic could become ice-free in summertime by the middle of the 21st century. This Arctic sea ice melting could influence the climate of the Northern Hemisphere's mid-latitudes. Observations show an increase in the frequency of extreme cold (warm) winter (summer) events at mid-latitudes in recent decades. However, the trend is too short-lived to be attributed to a factor external to the internal climate variability. The objective of this thesis is therefore to isolate the effect of the sudden melting of Arctic sea ice in the ECMWF-IFS-HR global climate model, in order to assess the short-term (15 months) monthly-scale impacts on mid-latitude temperature extremes, particularly in Europe. The results show that a significant melting of the Arctic sea ice leads to a decrease in the frequency of cold extremes in Europe from May to November. In August, extreme heat events are more persistent over Europe and particularly over the Iberian Peninsula due to an increase in pressure over Western Europe. Scandinavia shows the most significant changes with a decrease in the severity and frequency of cold extreme events and an increase in the frequency of warm extreme events during much of the experiment. In early winter, the strengthening of the Aleutian Low and the Hawaiian High is associated with a decrease in the severity and frequency of cold extreme events in the United States. Finally, the loss of ice in the Barents-Kara Seas in late autumn appears to play a role in the intensification of the Siberian High in mid-winter, leading to more frequent and persistent cold extreme events in Asia.