Impacts du changement climatique dans le Pacifique Sud à différentes échelles : précipitations, cyclones, extrêmes

Climate change impacts on the South Pacific at different scales : precipitations, tropical cyclones, extremes

• Auteur / Autrice : Cyril Dutheil
• Direction : Benjamin Sultan, Christophe Menkes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science du climat
• Date : Soutenance le 29/11/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'océanographie et du climat : expérimentations et approches numériques (Paris ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Claude-Elisabeth Payri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Vialard, Alexandre Peltier, Matthieu Lengaigne
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Marchesiello, Pascal Ortega

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cyclones

Nouvelle-Calédonie

Changements climatiques

Pacifique (région ; sud)

Zone de convergence intertropicale

Mots clés libres

Changement climatique

Modèle de climat

Zone de convergence du pacifique sud

Précipitation

Cyclone tropical

Nouvelle-Calédonie

Climate change

Climate model

South Pacific convergence zone

Rainfall

Tropical cyclone

New Caledonia

Résumé

Ce travail de thèse traite du changement climatique dans le Pacifique Sud, d'ici à la fin du siècle dans le scénario RCP8.5 (=scénario le plus extrême équivalent à augmentation du forçage radiatif de 8.5W.m-2), à plusieurs échelles spatiales ((1) le Pacifique, (2) le Pacifique sud-ouest, (3) et la Nouvelle-Calédonie) et de ses impacts. Les projections climatiques des modèles CMIP5 comportent de nombreuses biais (e.g. double ITCZ, forte dispersion des patrons de changement de SST) dans cette région que nous nous sommes attachés à réduire. Pour ce faire nous avons utilisé un modèle atmosphérique régional (Weather Research and Forecast). (1) A cette échelle nous nous sommes intéressés au devenir de la zone de convergence du pacifique sud (SPCZ). Les simulations de changement climatique ont montré un possible assèchement (-30%) de la SPCZ piloté par des changements de circulation. (2) Nous nous sommes ici intéressés au devenir de la cyclogenèse du Pacifique Sud-Ouest. Les simulations de changement climatique nous ont permis de montrer une diminution de l'intensité des cyclones, une augmentation des précipitations cyclonique, ainssi qu'un possible effondrement du nombre de cyclone (-50%) du à une augmentation du cisaillement vertical du vent. (3) A cette échelle nous nous sommes focalisés sur l'évolution du climat Néo-Calédonien. Les simulations de changement climatique ont montré une diminution moyenne des précipitations de 20%, avec des contrastes très forts en fonction des régions (côte Est vs côte Ouest), ainsi qu'un doublement du nombre de vagues de chaleur. Enfin nous avons montré l'interet de ces simulations régionales pour des études d'impacts appliquées aux écosystèmes.

In this thesis we are interested in the South Pacific climate changes, at the end of the 21st century under the RCP8.5 scenario (i.e. the most extreme scenario equivalent to a radiative forcing increase of 8.5W.m-2), at several spatial scales ((1) Pacific, (2) Southwest Pacific, (3) and New Caledonia) and in its impacts. The climate projections of the CMIP5 models include many biases (e.g. double ITCZ, strong intermodel variability of SST change patterns) in this region that we reduced by using a regional atmospheric model (Weather Research and Forecast). (1) At this scale we are interested in the future of the South Pacific Convergence Zone (SPCZ). Climate change simulations showed a possible drying (-30%) of SPCZ driven by circulation changes. (2) We are interested here in the future of the Southwest Pacific cyclogenesis. Climate change simulations have shown a decrease of cyclone intensity, an increase of cyclonic precipitation, and a possible collapse of the cyclones number (-50%) due to an increase of vertical wind shear. (3) And then we focused on the evolution of the New Caledonian climate. Climate change simulations showed a decrease of rainfall (-20%) in average, with very strong contrasts across regions (East coast vs West coast), as well as a doubling of the heat waves number. Finally, we showed the interest of these regional simulations for impact studies applied to ecosystems.