Mercredi 07 novembre à 11h en Jules Verne

Sang-Wook Yeh (Korea Ocean Research Development & Institute, ANSAN, Korea)

Sujet : "Understanding on the ENSO modulation"

Résumé: Recent studies have shown that there is considerable observational evidence that the low-frequency modulation of El Niño and the Southern Oscillation (ENSO) are part of the natural variability of the tropical Pacific. The current literature includes a number of studies proposing mechanisms for the modulation of ENSO, however, it is still an open question as to which mechanism is responsible for that. Furthermore, the strong El Niños of 1982/1983 and 1997/1998 along with the more frequent occurrences of El Niño during the past few decades has raised the question of whether human-induced ‘greenhouse' warming impacts ENSO frequency and amplitude. In this presentation, we introduce an interactive ensemble model which consists of multiple AGCMs coupled to a single OGCM. The interactive ensemble approach provides an ideal test bed to examine the processes that maintain the ENSO modulation in terms of atmospheric noise. Furthermore, we will discuss the changes in ENSO amplitude in climate change projections using four climate system models. Our result indicates that the understanding of changes in ENSO statistics among various climate change projections is highly dependent on which regimes the model ENSO resides in.

Vendredi 19 octobre à 11h en salle Coriolis

Francesco d'Ovidio (Laboratoire de Météorologie Dynamique de Paris)
sujet : "Detecting submesoscale structures from mesoscale surface current datasets"

mercredi 10 octobre à 11h en salle Jules Verne

Neal W. Young (Antarctic Climate & Ecosystems Cooperative Research Centre, Australian Antarctic Division, Hobart, Australia) donnera un séminaire (en anglais)

sujet : Iceberg in the Southern Ocean - - Progress towards an IPY census

Résumé: Icebergs calve from the margins of the Antarctic ice cover, drift with the ocean currents and thus transport fresh water away from the continent. Melting of those icebergs injects fresh water into the near-surface layer of the ocean. The bergs tend to drift along preferred paths, which means that the spatial distribution of the melt input to the near surface layer of the ocean is far from uniform. The addition of the melt reinforces the weak stratification of this layer. The episodic nature of calving events, and of the break-up of icebergs, introduces a strong temporal variability to these iceberg related processes. But the spatial and temporal variability is poorly known. New data sets and new satellite systems, plus global acquisition programs provide opportunities to undertake a census of icebergs in the Southern Ocean (an IPY project) and to make progress on assessing the spatial and temporal character of the iceberg population and its melt input to the ocean. A survey of the population of icebergs around the whole of the Antarctic coastline has been made using a mosaic of Radarsat synthetic aperture radar images from RAMP (Radarsat Antarctic Mapping Program) mission. The spatial distribution, abundance, and size characteristics of the iceberg population are representative of a single epoch corresponding to the time of image acquisition by Radarsat in Sep-Oct 1997. A total of 36,900 separate icebergs were observed with sizes ranging from a fraction of a square kilometre to thousands of square kilometres within a region out to 150 km from the Antarctic coast. The motion of icebergs is determined from time series of radar images. These images are generated from data collected on multiple passes of a system, and are produced at various resolutions dependent on the instrument used to acquire the data. The “background mission” of the ENVISAT ASAR instrument using either Global Monitoring or Wide Swath Imaging modes provides excellent cover of the sea ice zone. On the other hand, some bergs drift to mid-latitudes, well beyond this zone. Results from the preparatory phase of this IPY (International Polar Year) project are presented on distribution of icebergs in the Southern Ocean, and the drift behaviour of those icebergs.

Mercredi 11 juillet à 11h en salle Coriolis,

Claire Perigaud (Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California)

sujet : "Rôle des variations lentes de niveau oceanique Pacifique-Indien et des coups de vent/pluie sur la variabilite tropicale intrasaisonniere à interannuelle"

Résumé : A l'aide d'un modèle couplé d'atmosphère avec l'océan Pacifique tropical, nous avons montré que les évenements El Nino observés depuis 1980 se sont developés ou non en fonction de la combinaison de coups de vent avec les recharges lentes (sur ~10 ans) de l'océan/atmosphère tropical Pacifique Nord, Sud, et Indien. En particulier le modèle montre la sensibilité d'ENSO à la difference centimétrique monitorée par les données altimetriques (TPJE) depuis 1992. Coté Indien, le role de l'océan dans le climat met en oeuvre des processus d'interaction d'échelles dans le temps encore plus variées. En effet, la forme du bassin Indien est telle que l'océan résonne à 180 jours ainsi qu'aux harmoniques 90 et 60 jours. Ces pics de variabilité sont trouvés aussi bien dans TPJE que dans le modèle d'ocean forcé par les vents et la pluie au quotidien . Tout notre travail Indien repose sur l'idée que pour simuler proprement la variabilité climatique du systeme océan/atmosphère Indien, il faut fournir à l'ocean la bonne variabilité intra-mensuelle des vents et de la pluie. Les données journalières QuikSCAT (contrainte de vent) et TRMM (pluie) sur l'Ocean Indien entre 2000-2005 montrent que plus de 40% et 80% de leur energie respective sont dans la bande de frequences [2 - 30 jours], alors que TPJE (pentads) n' a que 3% d'energie, en accord avec l'energie (4%) du niveau de la mer simule par le modèle dans cette bande. Par contraste dans l'intrasaisonnier [30 - 150 jours], l' énergie de TPJE et du modèle se trouve superieure à 33% (QuikSCAT est à moins de 15%). Une série d'expériences jumelles permet de comparer les réponses du système suivant que l'océan est forcé en moyenne mensuelle ou journaliere. En plus de la résonance dynamique de l'océan Indien qui amplifie la réponse dans l'intrasaisonnier, les processus nonlineaires amplifient ou non l'effet du quotidien suivant la saison. Ainsi il est montré que ce sont moins les pluies torrentielles soudaines de la Mousson d'été que les petits relachements de pluie frequents en cette saison qui contribuent à augmenter la salinité de la Baie du Bengal une fois par an en Octobre. Ce changement de sel est associe a des changements de temperature et de vents dans l'atmosphère tropicale, en particulier dans le Pacifique Ouest et donc influence ou non ENSO.

Jeudi 24 mai à 10h30 en salle Coriolis,

Maeva Doron, doctorante au Laboratoire d'Océanographie de Villefranche/Mer.

Titre : "Développement d'algorithmes utilisant la couleur de l'océan et valides dans les eaux côtières"

Résumé: La télédétection de la couleur de l'océan est surtout connue pour fournir des données de concentration en phytoplancton dans les eaux océaniques.  Je présenterai des algorithmes semi-analytiques qui permettent d'estimer la pénétration verticale de la lumière dans la colonne d'eau et le coefficient d'atténuation.  Le développement des algorithmes est obtenu à partir d'approximations classiques du transfert radiatif et de données de la littérature, et validé à l'aide de mesures in situ dans des eaux variées, estuariennes, côtières et océaniques. Leur robustesse est testée sur des données provenant de simulations du transfert radiatif.  La transparence de l'océan à travers son proxy, la profondeur de Secchi, peut être ensuite obtenue à partir des deux quantités précédemment retrouvées.  Cet algorithme a été validé avec des mesures simultanées in situ et provenant de capteurs de couleur de l'océan, tels que MERIS et MODIS.

Jeudi 24 mai à 10h30 en salle Coriolis,

Ana Sili, doctorante au Laboratoire d'Océanographie de Villefranche/Mer.

Titre: "Utilisation des Données Satellitaires pour l'Estimation de la Production Primaire Nouvelle dans les Régions d'Upwelling Côtières"

Résumé: L'observation des océans depuis l'espace permet une cartographie synoptique de ses propriétés ayant une expression concrète dans le spectre électromagnétique. Cette vue globale des océans est un élément clé dans les études biogéochimiques á moyenne et grande échelle. Á partir de l'estimation de la concentration en chlorophylle et de la température superficielle de l'eau (SST), il est possible d'avoir une estimation de la production primaire. Cette dernière est basée sur une relation entre la biomasse et la quantité de lumière disponible. En revanche, il n'y a pas de principe electromagnetique connu qui puisse être utilisé comme base pour la mesure directe de la production nouvelle par télédetection. Dans un système en équilibre, l'estimation de la production primaire nouvelle est considérée comme un indicateur du flux de matière organique exportée hors de la couche euphotique, vers l'océan profond. Elle représente la partie de la production primaire excédante dans le métabolisme de la communauté phytoplanctonique locale. Cet excès est le produit d'un apport des nutriments d'origine externe qui s'incorporent dans la couche euphotique soit par des apports fluviaux, soit et principalement par des remontées d'eau profonde riche en nitrates (upwellings). Dans ce type de situation, il existe une forte relation entre la température et la concentration en nitrates.

Les régions d´upwelling côtières font parties des plus intéressantes zones océaniques mondiales. Même si elles représentent moins de 1% de la surface totale des océans, elles sont responsables de plus de 11% de la production nouvelle globale (Chavez et Toggweiler, 1995) et de 20% des captures de poisson. Elles jouent par conséquence un rôle essentiel dans les processus d'échange du carbone air/océan. L'écosystème du Benguela (14-35°S), avec sa succession de cellules saisonnières et permanentes d'upwelling, représente un cadre idéal pour l'analyse de la variabilité spatio-temporelle des différents états de production. La combinaison de données satellitaires d'origine diverse (MERIS, SeaWIFS, AATSR et AVHRR Pathfinder SST) apporte des informations sur les causes de ces variations (forçages physiques dû au vent, circulation océanique superficielle…). La quantification de la production primaire de ce système a été faite en employant un modèle de lumiere-photosyntèse (Morel, 1991) pour l'estimation de la production primaire totale, et un modèle estimant le taux d'acquisition des nitrates au regard de la physiologie de la communauté phytoplanctonique (Dugdale et al., 1989, révisé par Kudela et Chavez, 2000) pour la production primaire nouvelle. Ces modèles ont été adaptés, en se basant sur la dépendance géographique et saisonnière des relations SST-NO3, sur la dynamique de l'acquisition de nitrate et sur la variabilité des paramètres photo-physiologiques dépendants du groupe phytoplanctonique prédominant.

Dans cette étude on montre une analyse sur trois ans (2003-2005), des estimations mensuelles et hebdomadaire, quand cela était possible, de production nouvelle et totale. De même on montre des estimations de f-ratio (indice du carbone exporté vs. carbone fixé) représentatives de l'état de l'écosystème. Le but de cette série est l'analyse de la variabilité intra-saisonnière très marquée dans le système du Benguela. Nous avons utilisé des indices concernant l'intensité, la longueur et la périodicité du phénomène d'upwelling, et les champs de vents, étroitement reliés á la production primaire, lors de l'interprétation des résultats.

jeudi 10 mai, à 11h en salle Coriolis

Emilia Sanchez (post-doctorante au CERFACS-équipe Global Change)

Titre : "Les régimes de temps: Applications à l'étude du climat à l'échelle régionale"

Résumé : La circulation atmosphérique de grande échelle peut être décrite par l'alternance d'états quasi-stationnaires ou régimes de temps. Ces structures de grande échelle représentent des pics de probabilité dans la fonction de distribution des états atmosphériques. Dans ce travail les régimes de temps ont été déterminés, par la méthode des k-moyennes, à partir du géopotentiel à 500hPa (Z500) de la réanalyse ERA40 (1957-2002). Les domaines d'étude sont l'Atlantique Nord et le bassin Méditerranéen. Dans une première partie, les liens entre les régimes de temps et le climat à l'échelle locale sont étudiés, en utilisant les variables sensibles (température et précipitation) et les événements extrêmes (tempêtes en Atlantique Nord et épisodes Cévenols en Méditerranée). Dans la deuxième partie, on présente deux études qui suggèrent l'importance des régimes de temps pour la prévision de l'évolution du climat. La première étude, appliquée au bassin Méditerranéen, montre le lien entre les régimes de temps et les oscillations atmosphériques intra-saisonnières. La deuxième étude porte sur la sensibilité de la fréquence d'occurrence des régimes de temps aux variations des conditions limites (température de surface sur mer et sur le continent). On analyse la réponse des régimes de temps au réchauffement climatique en utilisant des expériences numériques de scenario pour le XXI siècle.