Une cause possible du lien fragile entre El Niño Pacifique et El Niño

Atlantique

Basée sur la publication de Chang, P & al.,Nature,

2006

Virginie Laurenson et Angela Randazzo

Téléconnection d’ El Niño Pac. :

• El Niño Pac. est un phénomène de variabilité climatique à l’échelle de temps humaine.

• Son étude permet la découverte des liens climatiques des diverses régions tropicales entre elles, mais aussi au reste du monde.

• Cette publication ouvre un débat en proposant des hypothèses sur le lien existant entre El Niño Pac. et un phénomène analogue: El Niño Atl.

1ère PARTIE:

La propagation d’onde de chaleur: vecteur de

téléconnection

Modèle de Régression TT/Niño3:

Définition Période d’étude

Indice El Niño3

anomalie des SST du Pac. E. entre 5°N et 5°S et 150°W et 90°E

Chaque année moyenne de Décembre à Janvier, durant 43 ans.

Anomalies T°C

Tropos-phérique

s

moyennes spatiales (entre 800mbar et 200mbar) ré-analysées (ERA40) – le cycle annuel.

Chaque année moyenne de Janvier à Avril durant la même période.

TT(x,y,t)= R(x,y)*Nino3(t) + E

avec R(x,y)= ∑(TT(x,y,t)*Nino3(t)) ∑ (Nino3(t)²)

Résultats du modèle TT/Niño3:

• Zone colorée: coefficient de régression significatifs dans AT (risque <1%): réchauffement des TT.

• Forte influence d’El Niño au niveau de la zone encadrée.

• Gradient d’influence diminue vers l’équateur et vers l’E du bassin.

Résultats du modèle SST/Niño3:

• Coefficients de régression significatifs uniquement pour le bassin Nord: réchauffement des SST.

• Forte influence d’El Niño à l’N-E de l’ATN.

• Gradient d’influence diminue vers l’équateur et vers l’N-W du bassin.

Mécanisme de liaisonentre El Niño et l’ATN:

La variabilité interannuelle de l’ATN est en grande partie expliquée à partir du mécanisme de réchauffement de la troposphère dont le point de départ est la Téléconnection del niño Pac.

STT au Pac. Équatorial

Propagation chaleur à l’AT

(ondes de Kelvin)

Évaporation à ATN

Convection humide à ATN

SST à l’ATN

Tests numériques:

• Modèle de régression TT/Niño3 où TT calculées à partir du modèle POGA-CL (circulation atmos global + SST PT+ cycle annuel Atl.).

• Modèle de régression SST/Niño3 où SST sont calculées à partir du modèle POGA-ML (POGA-CL+ flux thermique entre océan-atmos).

Conclusions 1ère Partie:

• Relation Robuste entre un phénomène El Niño Pacifique et l’ATN expliquée en majeur partie par le mécanisme du réchauffement troposphérique.

• Celui-ci est validé grâce à des analyses basées sur des observations et des modèles numériques.

• Réchauffement Troposphérique décalé de 2 mois/El Niño mûr et celui de l’océan superficiel décalé de 4 à 5 mois.

• Les réponses de l’AE et l’ATS sont faiblement expliquées par la seule variable El Niño, on en déduit qu’elles mettent en jeu d’autres mécanismes.

2 ème PARTIE:

Dynamique Atmosphère-Océan

Anomalie de vent: comparaison entre 2 El Niño intenses

1983 1998

Modèle de corrélation ζx /Niño3:

• ζx : anomalie de la tension du vent reconstituée (ERA40) et moyennée de Janvier à Avril.

• Zones rouges: corrélation positive et forte.

• Zones bleues: corrélation négative et assez faible.

Séries Temporelles à l’Atl. Eq.:• Corrélation décalée de 2

mois entre la série temporelle El Niño3 et l’anomalie ζx.

• Période rouge: faible corrélation des séries:

El Niño Atl.

• Période bleue: séries bien corrélées:

La Niña Atl.? •El Niño «chaud»: 1963/64, 72/73, 87/88, 94/95, 97/98.•El Niño «froid»:1965/66, 76/77, 82/83, 86/87, 91/92.

Niño3 ζx

Mécanisme de la réponse océanique aux anomalies + de

ζx: El Niño3 ζx (vent d’Est) AE

Upwelling équatorial rétroaction positive de

Bjerknes SST

Hypothèse interférence destructive:

Le refroidissement produit par la rétroaction Bjerknes est en compétition avec le mécanisme de réchauffement de la troposphère.

Tests numériques:

• Modèle de corrélation ζx/Niño3 où ζx sont calculées à partir du modèle POGA-CL.

• Modèle de régression SST/Niño3 où SST sont calculées à partir du modèle POGA-RG (POGA-ML+forçage du vent).

Conclusions 2ème partie:

• Une des causes du lien fragile entre El Niño Pac. et El Niño Atl. peut-être expliquée par l’interférence destructive.

• Les analyses des données et les tests numériques convergent : la corrélation moyenne reste faible entre l’AE/El Niño Pac. Néanmoins des corrélations fortes sont observées lors de certains El Niño Pac.

• Les mécanismes responsables des variabilités interannuelles de l’AE et l’ATS restent peu compris d’où la nécessité d’un meilleur système d’observations couplé avec des méthodes d’analyse pertinentes.

Merci de votre attention !!

Quelques références:

• Voituriez,B et Jacques,G. «El Niño: réalité et fiction».

• Enfield,D.B. & al. Remote Sea Surface Temperature Variations during ENSO: Evidence for a Tropical Atmospheric Bridge.

• Chiang, J.C.H. & al. Tropical Tropospheric Temperature Variations Caused by ENSO and Their Influence on the Remote Tropical Climate.

• Huang,B. Remotely Forced Variability in the Tropical Atlantic Ocean.

• Carton,J.& al. Warm events in the Tropical Atlantic.• Latif,M.& al. Interactions of the Tropical Oceans.

Un peu d’histoire scientifique:

• 1895: Alfonso Pezet, au nom de la Société géographique de Lima, reconnaissance scientifique du courant El Niño.

• Début du XX siècle, Walker développe l’ Index d’Oscillation Australe.

• Lien entre les deux: Bjerknes 1966, qui propose un schéma d’interaction entre océan et atmosphère El Niño Oscillation Index= ENSO

• Début en 1957-58 avec l’année géophysique internationale, découverte de l’ampleur d’el niño au niveau du Pacifique.

• TOGA 1985 à 95• Topex-Poseidon 1992

Téléconnections associés à ENSO:

• Influence sur la température de l’atmosphère et l’océan, ainsi que l’humidité, les vents, la couverture nuageuse.

• Le lien entre les anomalies de SST dans le PE et l’AT ont été pour la première fois examinées par Covey & Hastenrath en 1978 puis confirmé par d’autres auteurs dans les années 90.

Téléconnection Atlantique:

• Traits communs entre régions tropicales Atlantique et Pacifique:

-présence ZITC.

-circulation atmosphérique suivant cellule de Walker et de Hadley.

-même répartition des T de l’océan avec des Upwellings à la côte E et à l’Équateur.

-Similitude des circulations océaniques.

ENSO Atlantique?:

• Etroitesse du bassin

• Régime de mousson à l’E dû à l’imapct du continent Africain.

• Cellule de Walker: branche ascendante en Amazonie et branche descendante concerne l’ensemble de l’atlantique du NE Brésilien au Sud ouest de l’afrique: variation en phase!