Impact du couplage océan-atmosphère sur l'activité des ouragans

F. Chauvin et A.-S. Daloz

Orateur: Fabrice Chauvin

exposé

Le modèle de circulation générale (MCG) CNRM-CMIP5, dans sa version basculée-étirée sur le bassin Atlantique Nord nous a permis d'aborder cette question du couplage entre les ouragans et l'océan. On sait, en effet, que le passage d'un cyclone tropical (CT) sur l'océan contribue à refroidir celui-ci par le biais d'un fort mélange engendré par les vents intenses en surface (Price 1981, Bender and Ginis 2000, Samson et al. 2009). Ce refroidissement peut, à son tour, avoir un effet retro-actif sur le phénomène cyclonique lui-même. Une longue simulation de contrôle (conditions pré-industrielles) a été réalisé en mode couplé et les températures de surface de la mer (TSM), moyennées mensuellement, ont été utilisées pour effectuer une simulation identique en mode forcé. Ces simulations étaient suffisamment longues pour que des tests de significativité puissent être envisagés sur la différence de densité des CT, repérés dans ces simulations. La détection des CT et la construction de leur trajectoire est réalisée à l'aide d'un logiciel de « tracking ».

Les principales différences qui sont apparues entre les simulations forcée et couplée concernent la répartition spatiale des trajectoires : le couplé produit plus de CT sur le Golfe du Mexique et moins sur l'Atlantique central et nord-ouest. Ces différences peuvent s'expliquer en partie par une activité plus intense des ondes d'est africaines (OEA) dans la simulation forcée. L'explication apportée à cette anomalie fait appel à l'interaction des OEA avec les TSM du Golfe de Guinée et du proche Atlantique, qui alimentent l'advection d'humidité sur le continent africain. Cette hypothèse reste à confirmer.

En ce qui concerne les simulations en climat réchauffé, les différences entre les simulations forcée et couplée sont, comme pour la simulation de contrôle, assez faibles, bien que significatives localement. Si les deux simulations s'accordent sur un décalage vers le nord-est de l'activité cyclonique, dans le futur, la simulation couplée indique une diminution significative en sortie d'Afrique que la simulation forcée ne voit pas. De même, le décalage vers le nord-est semble plus marqué dans la simulation forcé, avec pour conséquence une réponse contradictoire avec celle de la simulation couplée pour la région qui borde les côtes de la Floride à la Caroline du Nord.

Enfin, les deux simulations ont montré des sensibilités différentes sur l'augmentation de l'intensité des CT, qui est plus marquée dans le couplé que dans le forcé : pressions plus basses, vents et pluies plus forts.

Références bibliographiques :

Bender, M. and I. Ginis, 2000: Real-case simulations of hurricane-ocean interaction using high-resolution coupled model: effects on hurricane intensity. Monthly Weather Review, 128, 917-946.

Price, J., 1981 : Upper ocean response to a hurricane. Journal of Physical Oceanography, 153-175.

Samson, G., H. Giordani, G. Caniaux and F. Roux, 2009 : Numerical investigation of oceanic resonant regime induced by hurricane winds. Ocean Dynamics, 59, 565-586.