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Theses Year : 1997

Simulations du climat des calottes de glace

Abstract

The subject of this work is the numerical simulation of the climate of large ice sheets, in particular the existing ice sheets of Greenland and Antarctica, in different climatic conditions using atmospheric general circulation models (GCMs). The LMDz stretched-grid GCM was adapted for the specificities of the polar climate and validated for the present-day climate. The stretched-grid approach, allowing to run the GCM at high spatial resolutions (about 100 km) over the region of interest at a reasonable numeric cost, was validated by analysing the simulated atmospheric dynamics at the edge of the high resolution regions using a cyclone tracking scheme. Simulations of the climate of the Last Glacial Maximum (LGM) were carried out for Greenland and Antarctica. These simulations were analysed in the light of the available ice core records. A possible explanation of the water isotope - borehole temperature confiict in central Greenland, based on simulated changes of local surface climate parameters, could be proposed. This is the first time that the stretched-grid approach was used in a GCM for longer term simulations of the polar climate. The paleo-climate simulations with the LMDz GCM were run at an unprecedented high horizontal resolution. Finally, the ice sheet LGM climate simulated by several GCMs within the framework of the international project PMIP (Paleoclimate Modelling Intercomparison Programme) was analysed and implications of the results for the interpretation of ice core records were discussed.
Ce travail traite de la simulation numérique du climat des grandes calottes de glace, en particulier des calottes de l'Antarctique et du Groenland, toujours existantes, dans des conditions climatiques différentes, à l'aide de modèles de circulation générale de l'atmosphère (MCGA). Le MCGA à grille variable LMDz a été adapté aux spécificités du climat polaire et validé pour le climat actuel. L'approche d'une grille variable, qui permet d'utiliser le MCGA à haute résolution spatiale (autour de 100 km) sur la région d'intérêt à un coût numérique raisonnable, a été validée en analysant la dynamique atmosphérique au bord de la région ciblée à l'aide d'un schéma de suivi des cyclones individuels. Des simulations du climat du Dernier Maximum Glaciaire (DMG) ont été faites pour le Groenland et l'Antarctique et analysées en tenant compte des archives glaciaires disponibles. Une explication possible des différences entre les deux méthodes principales de reconstruction des paléotempératures - l'analyse des isotopes de l'eau et la mesure directe de la température de la glace dans le trou de forage - au centre du Groenland a pu être proposée. Cette explication est basée sur des changements de paramètres climatiques locaux. C'est la première fois que l'approche de grille variable a été utilisée dans un MCGA pour des simulations du climat polaire à l'échelle de quelques années. Les simulations paléoclimatiques faites avec LMDz sont à une résolution spatiale inégalée à ce jour. Finalement, le climat du DMG, simulé par plusieurs MCGA dans le cadre du projet international PMIP (Paleoclimate Modelling Intercomparison Programme), a été analysé, et des implications des résultats pour l'interprétation des enregistrements glaciaires ont été discutées.
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Dates and versions

tel-00716408 , version 1 (10-07-2012)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00716408 , version 1

Cite

Gerhard Krinner. Simulations du climat des calottes de glace. Glaciologie. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 1997. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00716408⟩
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