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Theses Year : 2005

Les variations actuelles du niveau de la mer : Observations et causes.

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Abstract

Whereas sea level has changed little over the last 2000 years, it has risen at a rate of about 2 mm/year during the 20th century. This unexpected sea level rise has been attributed to the anthropogenic global warming, recorded over several decades. Sea level variations have been measured globally and precisely for about 12 years due to satellite altimeter missions Topex/Poseidon and Jason-1. These observations indicate a global mean sea level rise of about 3 mm/year since 1993, a value significantly larger than observed during previous decades.
Recent observations have allowed us to quantify the various climatic factors contributing to observed sea level change : thermal expansion of sea water due to ocean warming, melting of mountain glaciers and ice sheets, and changes in the land water reservoirs. A water budget based on these new observations allows us to partly explain the observed sea level rise. In particular, we show that the thermal expansion explains only 25% of the secular sea level rise as recorded by tide-gauges over the last 50 years, while it contributes about 50% of sea level rise observed over the last decade. Meanwhile, recent studies show that glacier and ice sheet melting could contribute the equivalent of 1mm/year in sea level rise over the last decade.
In addition, the high regional variability of sea level trends revealed by satellite altimetry is mainly due to thermal expansion. There is also an important decadal spatio-temporal variability in the ocean thermal expansion over the last 50 years, which seems to be controlled by natural climate fluctuations. We question for the first time the link between the decadal fluctuations in the ocean thermal expansion and in the land reservoirs, and indeed their climatic contribution to sea level change. Finally a preliminary analysis of GRACE spatial gravimetric observations over the oceans allows us to estimate the seasonal variations in mean sea level due to ocean water mass balance variations.
Alors que depuis un peu plus de 2000 ans, le niveau moyen de la mer a peu varié, ce niveau s'est élevé d'environ 2 mm/an au cours du 20ème siècle. Cette hausse soudaine est attribuée au réchauffement climatique d'origine anthropique enregistré depuis plusieurs décennies. Depuis une douzaine d'années, on mesure de façon globale et précise les variations du niveau de la mer grâce aux satellites altimétriques Topex/Poseidon et Jason-1. Ces observations indiquent une hausse moyenne globale d'environ 3 mm/an depuis 1993, valeur sensiblement plus grande que celle des dernières décennies.
Diverses observations disponibles depuis peu nous ont permis de quantifier les contributions des divers facteurs climatiques à la hausse observée du niveau de la mer : expansion thermique de la mer due au réchauffement des océans, fonte des glaciers de montagne et des calottes polaires, apport d'eau des réservoirs continentaux. Le bilan de ces nouvelles observations nous permet d'expliquer en partie la hausse observée du niveau de la mer. En particulier, nous montrons que l'expansion thermique des océans n'explique que 25% de la hausse séculaire du niveau de la mer enregistrée par les marégraphes depuis 50 ans, tandis qu'elle contribue à la hauteur de 50% à la montée du niveau marin au cours de la dernière décennie. Parallèlement, des études récentes estiment que la fonte des glaciers de montagne et des calottes polaires pourraient contribuer pour environ 1 mm/an à l'élévation du niveau de la mer au cours de la dernière décennie.
De plus, la forte variabilité régionale des vitesses d'évolution du niveau de la mer révélée par les observations altimétriques de Topex/Poseidon résulte en grande partie de l'expansion thermique. Nous mettons également en lumière l'importante variabilité spatio-temporelle décennale de l'expansion thermique des océans au cours des 50 dernières années, qui semble dominée par les fluctuations naturelles du climat. De plus nous posons pour la première fois la question du lien qui existe entre les fluctuations décennales de l'expansion thermique des océans et la contribution climatique des eaux continentales au niveau de la mer. Enfin, une analyse préliminaire des observations gravimétriques de la mission spatiale GRACE sur les océans nous permet d'évaluer les variations saisonnières du niveau moyen de la mer liées aux variations du bilan de masse d'eau des océans.
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Dates and versions

tel-00079969 , version 1 (14-06-2006)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00079969 , version 1

Cite

Alix Lombard. Les variations actuelles du niveau de la mer : Observations et causes.. Autre. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00079969⟩
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