Mémoire présenté par. Chloé SCHOLZEN Master en sciences géographiques, orientation climatologie. Le 23 mars 2016

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Ève Roberge
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Master en sciences géographiques, orientation climatologie Le 23 mars 2016 À l occasion de

1 Study of the recent disappearance of a tropical glacier in the Bolivian Andes with the help of the high resolution regional climate model MAR Mémoire présenté par Chloé SCHOLZEN Master en sciences géographiques, orientation climatologie Le 23 mars 2016 À l occasion de la conférence «Jeunes Chercheurs en Géographie» Organisée par la Société Géographique de Liège

2 La zone d étude 2/10 Bolivie, Amérique du Sud

3 La zone d étude 2/10 Bolivie, Amérique du Sud Cordillère Royale, Andes

4 La zone d étude 2/10 Bolivie, Amérique du Sud Cordillère Royale, Andes Montagne Chacaltaya Longitude: W Latitude: S Chacaltaya summit 5395 m

5 Évolution récente du Glacier Chacaltaya 3/10 Rabatel et al. (2013) UNEP (2013) Mars

6 El Niño et l Oscillation Australe (ENSO) 4/10

7 El Niño et l Oscillation Australe (ENSO) 4/10 IMPACT SUR LES ANDES BOLIVIENNES Chaud et sec BMS* négatif * BMS = Bilan de masse en surface d un glacier = gains (neige) pertes (sublimation + fonte) de masse

8 El Niño et l Oscillation Australe (ENSO) 4/10 IMPACT SUR LES ANDES BOLIVIENNES Chaud et sec BMS* négatif Froid et humide BMS* positif * BMS = Bilan de masse en surface d un glacier = gains (neige) pertes (sublimation + fonte) de masse

9 El Niño et l Oscillation Australe (ENSO) 4/10 IMPACT SUR LES ANDES BOLIVIENNES Chaud et sec BMS* négatif Rabatel et al. (2013) Froid et humide BMS* positif * BMS = Bilan de masse en surface d un glacier = gains (neige) pertes (sublimation + fonte) de masse

10 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global

11 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS

12 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Équations

13 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Équations Paramétrisations

14 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Équations Paramétrisations Calibrage Observations

15 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Équations Paramétrisations Calibrage Réanalyses Observations Observations

16 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Équations Résultats Paramétrisations Calibrage Réanalyses Observations Observations

17 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Observations Équations Résultats Évaluation Paramétrisations Calibrage Réanalyses Observations Observations

18 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Observations Équations Paramétrisations Résultats Évaluation x non validé Calibrage Réanalyses Observations Observations

19 Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Observations Équations Paramétrisations Résultats Évaluation x non validé validé Calibrage Réanalyses Observations Observations Exploitation des résultats

20 Résultats (1/3) Topographie 6/10 ECMWF ERA-40 Résolution ~ 125 km MAR Résolution 5 km NASA Earth Observatory

21 Résultats (2/3) Climatologies ( ) 7/10 Vitesse moyenne du vent (m/s) à 500 hpa en JANVIER Vitesse moyenne du vent (m/s) à 500 hpa en JUILLET Couverture nuageuse (%) durant l été austral (DJF) Précipitations totales annuelles (mm/an) Précipitations convectives totales annuelles (mm/an)

22 Résultats (3/3) Signal ENSO et tendances au Chacaltaya ( ) 8/10 Anomalies annuelles des précipitations (mm/an) Anomalies annuelles des températures ( C) El Niño El Niño El Niño 1991 Anomalies annuelles de la couverture nuageuse (%) El Niño

23 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales

24 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses

25 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine

26 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative

27 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative Schéma convectif non adapté

28 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative Schéma convectif non adapté Principales causes climatiques de la disparition du Glacier Chacaltaya :

29 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative Schéma convectif non adapté Principales causes climatiques de la disparition du Glacier Chacaltaya : Diminution des précipitations neigeuses et de la nébulosité

30 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative Schéma convectif non adapté Principales causes climatiques de la disparition du Glacier Chacaltaya : Diminution des précipitations neigeuses et de la nébulosité Succession d évènements El Niño entre 1977 et 1999

31 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative Schéma convectif non adapté Principales causes climatiques de la disparition du Glacier Chacaltaya : Diminution des précipitations neigeuses et de la nébulosité Perspectives Succession d évènements El Niño entre 1977 et 1999

Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative Schéma convectif non adapté

32 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative Schéma convectif non adapté Principales causes climatiques de la disparition du Glacier Chacaltaya : Diminution des précipitations neigeuses et de la nébulosité Perspectives Intégrer MAR sur toute l Amérique du Sud Succession d évènements El Niño entre 1977 et 1999

33 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative Schéma convectif non adapté Principales causes climatiques de la disparition du Glacier Chacaltaya : Diminution des précipitations neigeuses et de la nébulosité Succession d évènements El Niño entre 1977 et 1999 Perspectives Intégrer MAR sur toute l Amérique du Sud Impact des aérosols sur l albédo de la neige/glace

34 Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative Schéma convectif non adapté Principales causes climatiques de la disparition du Glacier Chacaltaya : Diminution des précipitations neigeuses et de la nébulosité Succession d évènements El Niño entre 1977 et 1999 Perspectives Intégrer MAR sur toute l Amérique du Sud Impact des aérosols sur l albédo de la neige/glace Projections futures?

Références 10/10 NASA Earth Observatory. http://earthobservatory.nasa.gov/ Rabatel A., Francou B., Soruco A., Gomez J., Caceres B., Ceballos J. L., Basantes R., Vuille M., Huggel C., Scheel M.

35 Références 10/10 NASA Earth Observatory. Rabatel A., Francou B., Soruco A., Gomez J., Caceres B., Ceballos J. L., Basantes R., Vuille M., Huggel C., Scheel M., Lejeune Y., Arnaud Y., Condom T., Consoli G., Favier V., Jomelli V., Galarraga R., Ginot P., Maisincho L., Mendoza J., Menegoz M., Ramirez E., Ribstein P., Suarez W., Villacis M., Wagnon P. (2013). Current state of glaciers in the tropical Andes: a multi-century perspective on glacier evolution and climate change. The Cryosphere, 7(1), pp UNEP (United Nations Environment Programme). (2013). Where will the water go? Impacts of accelerated glacier melt in the Tropical Andes. Merci de votre attention

36 Réanalyses Annexe 1/3 Vitesse moyenne du vent (m/s) à 200 hpa en JANVIER Vitesse moyenne du vent (m/s) à 850 hpa en JUILLET NCEP/NCAR-v2 Résolution ~ 280 km ECMWF ERA-Interim Résolution ~ 80 km

Résultats Tendances au Chacaltaya (1960-2014) Annexe 2/3 Précipitations totales annuelles (mm/an) Températures annuelles moyennes ( C) T

37 Résultats Tendances au Chacaltaya ( ) Annexe 2/3 Précipitations totales annuelles (mm/an) Températures annuelles moyennes ( C) T maximum T moyenne T minimum Couverture nuageuse annuelle moyenne (%) Flux radiatifs incidents (W/m²) Flux IR incident Flux solaire incident

38 L Oscillation Décennale du Pacifique (PDO) Annexe 3/4 Valeurs mensuelles de l indice PDO ( )

39 Signal ENSO au Chacaltaya ( ) Annexe 4/4 Francou et al. (2000)

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