Etude du transport isentrope de la vapeur d'eau dans la haute troposphère et la basse stratosphère - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Study of the isentropic transport of water vapour in the upper troposphere and lower stratosphere

Etude du transport isentrope de la vapeur d'eau dans la haute troposphère et la basse stratosphère

Résumé

Water vapour is a primordial constituent of the atmosphere in view of its role on the earth surface temperature and its impact on the protective ozone layer. The ozone mixing ratios in stratosphere (~12 up to 50 km high) showed however high tendencies with great disagreements between the instruments. The first part of this thesis contributes to the evaluation of new instruments in the tropical higher troposphere and lower stratosphere. Bias between the instruments remain high and variabilities differ prevent from combining the data together to obtain long term tendencies. However some instruments could be used in scientific studies. The second part of this thesis study the mechanisms injecting water vapour in the lower stratosphere witch could explain a part of the tendencies observed. Among them, the quasi-horizontal meridian adiabatic exchanges between the subtropical troposphere (0-12 km) and the midlatitude stratosphere, not enough researched, is on the scope of this thesis. Thus an adiabatic model is adapted to transport water in its three phases with a simplified microphysical model. Many initialisations of the water vapour field are tested. Then the model is applied to a study case above Europe to quantify the transport of water vapour. The model is able to reproduce the observed cirrus and shows that this transport is as important as other transports as monsoon or deep convection.
La vapeur d'eau est un constituant essentiel de l'atmosphère ayant un rôle sur la température à la surface de la terre et un impact sur la couche protectrice d'ozone. Les concentrations de vapeur d'eau en stratosphère (~12 à 50 km d'altitude) ont cependant montré de fortes tendances avec des désaccords importants entre les instruments. La première partie de cette thèse contribue à l'évaluation d'instruments récents dans la haute troposphère et basse stratosphère tropicale. Il s'avère que des biais importants entre les instruments et des variabilités différentes persistent empêchant de combiner les données pour fournir de longues tendances. Néanmoins, certains instruments peuvent être utilisés dans des études scientifiques. La seconde partie de cette thèse s'est focalisée sur les mécanismes introduisant de la vapeur d'eau en basse stratosphère pouvant expliquer une part des tendances observées. Parmi eux, les échanges méridiens quasi-horizontaux et adiabatiques entre la troposphère (0-12 km d'altitude) subtropicale et la stratosphère des moyennes latitudes encore peu documentés font l'objet de cette thèse. Ainsi un modèle adiabatique est adapté pour transporter l'eau sous ses trois phases avec un module de microphysique simplifié. Plusieurs initialisations du champ de vapeur d'eau sont testées. Puis le modèle est utilisé pour quantifier un cas d'étude au-dessus de l'Europe. Le modèle s'avère capable de reproduire les cirrus observés et montre que ce type d'apport de vapeur d'eau est aussi important que ceux liés à la mousson ou à la convection profonde.
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Dates et versions

tel-00446926 , version 1 (13-01-2010)

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  • HAL Id : tel-00446926 , version 1

Citer

Nadège Montoux. Etude du transport isentrope de la vapeur d'eau dans la haute troposphère et la basse stratosphère. Océan, Atmosphère. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00446926⟩
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