Évaluation des circulations atmosphériques de grande échelle simulées par les modèles de climat sur l’Europe de l’Ouest

Printemps 2021 (4 à 6 mois)

Contexte
Les modèles climatiques constituent de puissants outils permettant de comprendre le fonctionnement du climat de la Terre ainsi que ses évolutions sur de longues périodes de temps. Dans le contexte actuel de changement climatique, les modèles climatiques sont largement utilisés pour projeter l’évolution future du climat de la planète à l’horizon 2100, en fonction de différents scénarios socio-économiques. La comparaison des différents modèles de climat à l’échelle mondiale est coordonnée par le WCRP (Word Climate Research Group) autour de différentes phases du projet CMIP (Coupled Model Intercomparison Project). Les simulations de la phase 6 du projet (CMIP6) constituent aujourd’hui les simulations climatiques les plus récentes.

Les modèles climatiques possèdent des biais, c’est-à-dire qu’ils ne représentent pas de manière parfaite les variables météorologiques observées. De plus, ils sont connus pour mieux représenter les variables liées à la circulation de grande échelle que les variables météorologiques locales (précipitations). Les expériences de simulation CMIP6 possèdent une simulation « historique », couvrant la période 1850-2014. Ces simulations utilisent l’évolution passée des forçages (rayonnement solaire, gaz à effet de serre, aérosols) fournis par le projet CMIP. Elles permettent ainsi d’évaluer les biais existants entre la représentation d’une variable par les modèles et les observations.

Projet de recherche
Ce stage s’intègre au projet de recherche Climat-Métro, lancé en 2017 entre la Métropole de Grenoble et l’Université Grenoble Alpes. Le projet s’intéresse au risque hydrométéorologique (fortes précipitations, crues fluviales et torrentielles) sur la Métropole grenobloise et à son évolution dans le temps. De premiers travaux de recherche ont permis de montrer que les plus fortes séquences de précipitations sur les Alpes du Nord étaient directement liées à certaines circulations de grande échelle bien particulières sur l’Europe de l’Ouest (Blanchet etal 2018 & Blanchet and Creutin 2020). Les travaux actuels se concentrent sur l’évolution passée des fortes séquences de précipitation sur les Alpes du Nord, en lien avec l’évolution des circulations atmosphériques. Il s’agira ensuite de s’intéresser aux projections futures, en utilisant les circulations atmosphériques simulées par les modèles de climat.

Objectifs du stage
L’objectif de ce stage est d’évaluer les circulations atmosphériques de grande échelle simulées par les modèles de climat sur l’Europe de l’Ouest. Le stagiaire utilisera les simulations historiques de l’expérience CMIP6. Les circulations atmosphériques observées sur la période 1850-2014 seront issues de réanalyses atmosphériques. Il s’agira d’étudier la capacité des modèles à représenter les caractéristiques des circulations atmosphériques et leur évolution via des indicateurs récemment introduits (dynamique, singularité). Les biais existants entre les modèles et les observations pourront dans un second temps être corrigés. En fonction de l’avancement du stagiaire, l’étude des projections futures des circulations atmosphériques pourrait être envisagée.

Points forts
Ce travail permettra au stagiaire de se familiariser aux modèles de climat et aux réanalyses atmosphériques, à leur manipulation. Le stagiaire sera inclus dans un groupe de recherche travaillant sur le même projet, composé de plusieurs ingénieurs, doctorants et chercheurs.

Pour postuler
Envoyer CV et lettre de motivation à antoine.blanc2 univ-grenoble-alpes.fr et juliette.blanchet univ-grenoble-alpes.fr.

Références
Blanchet, J., Stalla, S. and Creutin, J.-D. (2018). Analogy of multiday sequences of atmospheric circulation favoring large rainfall accumulation over the French Alps, Atmospheric Science Letters 19(3) : e809.
URL : https://doi.org/10.1002/asl.809

Blanchet, J. and Creutin, J.-D. (2020). Explaining Rainfall Accumulations over Several Days in the French Alps Using Low-Dimensional Atmospheric Predictors Based on Analogy, Journal of Applied Meteorology and Climatology 59(2) : 237–250.
URL : https://doi.org/10.1175/JAMC-D-19-0112.1