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Impact of sea ice cover and thickness on the regional climate model MAR simulations over the Arctic-CORDEX domain

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Lambert, Marius ULiège
Promoteur(s) : Fettweis, Xavier ULiège
Date de soutenance : 6-sep-2018/7-sep-2018 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/5588
Détails
Titre : Impact of sea ice cover and thickness on the regional climate model MAR simulations over the Arctic-CORDEX domain
Auteur : Lambert, Marius ULiège
Date de soutenance  : 6-sep-2018/7-sep-2018
Promoteur(s) : Fettweis, Xavier ULiège
Membre(s) du jury : Demoulin, Alain ULiège
François, Louis ULiège
Langue : Anglais
Nombre de pages : 69
Mots-clés : [en] Climate
[en] modeling
[en] cryosphere
[en] Arctic
[en] MAR
[en] Sea ice thickness
[fr] Climat
[fr] Modélisation
[fr] Cryosphère
[fr] Arctique
[fr] MAR
[fr] Épaisseur de glace de mer
Discipline(s) : Physique, chimie, mathématiques & sciences de la terre > Sciences de la terre & géographie physique
Public cible : Chercheurs
Etudiants
Grand public
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master en sciences géographiques, orientation climatologie, à finalité approfondie
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences

Résumé

[en] Since the beginning of this century, the Arctic has experienced a rapid decrease in
its sea ice extent, explaining in large part a regional climate warming (called “the Arctic
Amplification”) much stronger than average global warming. Sea ice concentration (SIC)
and sea ice thickness (SIT) are the main factors controlling the Arctic Ocean’s mean surface
temperature change, by isolating upper air from warmer oceanic water. A change
in surface temperature could disrupt the climate system, mainly by influencing regional
atmospheric circulation.
In most regional climate models (RCMs), SIC usually comes from large-scale forcing
datasets (e.g. reanalysis) and SIT is a fixed parameter as for example in the regional climate
model MAR, despite its major seasonal variations. We compare here MAR simulations
driven by ERA-Interim using fixed SIT to MAR simulations forced by ERA-Interim
for the atmosphere and high resolution SIT and SIC from the GLORYS2V4 database, as
well as by using fixed SIT but SIC from the OSTIA database. The whole set of simulations
concerns the Arctic-CORDEX domain and covers years 2000 to 2015. The aim of
this study is (i) to improve the representation of MAR’s boundary layer over the Arctic
Ocean by reducing the biases between in situ observations and MAR simulations over
and near the Arctic Ocean and; (ii) to estimate the impact of SIC/SIT reanalysis on the
Arctic boundary layer and local atmospheric circulation.

[fr] Depuis le début de ce siècle, l’Arctique a connu une diminution rapide de son étendue
de glace de mer, ce qui explique en grande partie que le réchauffement climatique régional
(connu sous le nom de "Amplification Arctique") ait été deux fois plus marqué que
le réchauffement moyen à l’échelle de la Terre. En jouant le rôle d’isolant entre l’océan et
l’atmosphère, l’épaisseur et la concentration de glace de mer sont des éléments clés pour
la régulation de la température moyenne de surface de l’Océan Arctique. Finalement, par
le biais de son influence sur la circulation atmosphérique régionale, une modification de
la température de surface pourrait provoquer une perturbation du système climatique.
Dans la plupart des modèles climatiques régionaux (RCMs), la concentration de glace
de mer provient généralement de grilles de forçages à grande échelle (e.g. réanalyses).
Tandis que l’épaisseur de glace de mer, malgré ses variations saisonnières importantes,
est souvent un paramètre fixe dans les RCMs, comme c’est le cas par exemple dans le
modèle atmosphérique régional MAR. Dans cette étude, on comparera des simulations
du MAR forcé par ERA-intérim utilisant une épaisseur de glace de mer fixe avec des simulations
forcées par ERA-intérim pour l’atmosphère mais par des réanalyses à haute résolution
d’épaisseur et de concentration de glace de mer provenant de la base de données
GLORYS2v4, ainsi qu’en utilisant une épaisseur de glace de mer fixe et la concentration
de glace de mer provenant de la base de données OSTIA. L’ensemble des simulations
concerne le domaine CORDEX-Arctique et couvre la période 2000-2015. L’objectif de ce
travail est (i) d’améliorer la représentation de la couche limite atmosphérique du MAR
au-dessus de l’Arctique en réduisant le biais entre les observations et les simulations
au-dessus et autour de l’océan Arctique et; (ii) d’estimer l’impact des réanalyses de concentration/épaisseur de glace de mer sur la couche limite atmosphérique en Arctique et
les éventuels changements de circulations locaux.


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Auteur

  • Lambert, Marius ULiège Université de Liège > Master sc. géog., or. clim., à fin.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Demoulin, Alain ULiège Université de Liège - ULiège > Département de géographie > Unité de géographie physique et quaternaire (UGPQ)
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • François, Louis ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'astrophys., géophysique et océanographie (AGO) > Modélisation du climat et des cycles biogéochimiques
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
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