Prévisibilité saisonnière de la banquise antarctique

Details

Supervisors

Fichefet, Thierry ; Massonnet, François

Faculty

Faculté des sciences

Degree label

Master [120] en sciences géographiques, orientation climatologie

Abstract

La glace de mer antarctique est au centre d’une série d’enjeux scientifiques et socioéconomiques. D’abord, les systèmes de prévisions climatiques et météorologiques au Pôle Sud sont à la traîne par rapport aux autres régions du monde. De plus, les expéditions touristiques et scientifiques sont de plus en plus nombreuses dans cette partie du monde. Or, l’accessibilité au continent antarctique dépend fortement de l’étendue de la banquise. Par conséquent, l’amélioration des prévisions saisonnières de l’étendue de la glace de mer antarctique s’avère cruciale pour aider les preneurs de décisions et pour améliorer nos connaissances sur la région. Dans ce contexte, l’objectif de ce mémoire est de déterminer si la connaissance des conditions initiales des températures de surface de l’océan permet d’améliorer les prévisions saisonnières de l’étendue de la banquise antarctique. A cette fin, des prévisions initialisées pour 4 modèles du projet APPOSITE sont comparées à des prévisions de référence, non-initialisées par l’état initial. Cette comparaison est réalisée dans un cadre parfait, de telle sorte que les différences résultant des incertitudes sur les observations et sur les modèles ne sont pas prises en compte. Ainsi, cette démarche permet de juger de l’utilité de l’initialisation des modèles par les observations, qui est une opération très coûteuse. Les résultats obtenus dans ce mémoire suggèrent que la connaissance des conditions initiales des températures de surface de l’océan Austral permet d’obtenir de la prévisibilité de la banquise antarctique entre 5 à 11 mois après l’initialisation. Cette connaissance permet également de la prévisibilité en hiver, jusqu’à 3 années après l’initialisation des prévisions. La prévisibilité en hiver découle du mécanisme de réémergence des anomalies de températures de surface de l’océan. Au contraire, l’été est caractérisé par une perte de prévisibilité liée à la connaissance des conditions initiales pour tous les modèles. Or, c’est en été que le transport dans les eaux de l’océan Austral est le plus important. Antarctic sea ice is at the heart of several scientific and socio-economic issues. First, meteorological and climatic predictions in the South Pole region lag behind prediction systems in other regions of the world. Besides, scientific and touristic expeditions are growing by the numbers in this part of the world. However, accessibility to the Antarctic continent highly depend on sea ice extent. Consequently, better seasonal predictions of Antarctic sea ice extent are critical to help decision makers and to improve our knowledge of the area. In this context, the objective of this thesis is to determine whether the knowledge of the sea surface temperature initial conditions could improve seasonal predictions of Antarctic sea ice. To this end, initialized predictions from 4 models of the APPOSITE project are compared to reference predictions. This comparison is realized in a perfect model approach, so that differences arising from models and observations uncertainties are not taken into account. Thus, this approach makes it possible to judge the usefulness of models initialization, as this technique is very costly. The results obtained in this thesis suggest that the knowledge of sea surface temperatures allows to get predictability between 5 and 11 months after the initialization. This knowledge also result in a return of predictability in winter, up to 3 years after the initialization. However, summer is characterized by a complete loss of predictability. Summer is also the season where transport in the Austral ocean is the largest.