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
La zone d étude 2/10 Bolivie, Amérique du Sud
La zone d étude 2/10 Bolivie, Amérique du Sud Cordillère Royale, Andes
La zone d étude 2/10 Bolivie, Amérique du Sud Cordillère Royale, Andes Montagne Chacaltaya Longitude: 68 13 W Latitude: 16 21 S Chacaltaya summit 5395 m
Évolution récente du Glacier Chacaltaya 3/10 Rabatel et al. (2013) UNEP (2013) Mars 1984 2009
El Niño et l Oscillation Australe (ENSO) 4/10 https://www.climate.gov/
El Niño et l Oscillation Australe (ENSO) 4/10 IMPACT SUR LES ANDES BOLIVIENNES Chaud et sec BMS* négatif https://www.climate.gov/ * BMS = Bilan de masse en surface d un glacier = gains (neige) pertes (sublimation + fonte) de masse
El Niño et l Oscillation Australe (ENSO) 4/10 IMPACT SUR LES ANDES BOLIVIENNES Chaud et sec BMS* négatif Froid et humide BMS* positif https://www.climate.gov/ * BMS = Bilan de masse en surface d un glacier = gains (neige) pertes (sublimation + fonte) de masse
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 https://www.climate.gov/ * BMS = Bilan de masse en surface d un glacier = gains (neige) pertes (sublimation + fonte) de masse
Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global
Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS
Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Équations
Le modèle atmosphérique régional MAR 5/10 Modèle régional Modèle global 3 ANALYSE DES RÉSULTATS 1 2 DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS Équations Paramétrisations
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
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
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
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
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
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
Résultats (1/3) Topographie 6/10 ECMWF ERA-40 Résolution ~ 125 km MAR Résolution 5 km NASA Earth Observatory
Résultats (2/3) Climatologies (1980-2009) 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)
Résultats (3/3) Signal ENSO et tendances au Chacaltaya (1960-2014) 8/10 Anomalies annuelles des précipitations (mm/an) Anomalies annuelles des températures ( C) El Niño 1982-83 El Niño 1997-98 El Niño 1991 Anomalies annuelles de la couverture nuageuse (%) El Niño 1997-98
Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales
Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses
Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine
Conclusions et perspectives 9/10 MAR inefficace dans les Andes tropicales Mauvaise qualité des réanalyses Résolution trop peu fine Végétation non représentative
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
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 :
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
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
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 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
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
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., 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. 81-102. UNEP (United Nations Environment Programme). (2013). Where will the water go? Impacts of accelerated glacier melt in the Tropical Andes. http://na.unep.net/geas/getuneppagewitharticleidscript.php?article_id=104 Merci de votre attention
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 maximum T moyenne T minimum Couverture nuageuse annuelle moyenne (%) Flux radiatifs incidents (W/m²) Flux IR incident Flux solaire incident
L Oscillation Décennale du Pacifique (PDO) Annexe 3/4 Valeurs mensuelles de l indice PDO (1900-2013) http://research.jisao.washington.edu/pdo/pdo.latest
Signal ENSO au Chacaltaya (1991-1999) Annexe 4/4 Francou et al. (2000)