Soutenance de thèse de Quentin FUMIERE

Changement climatique et précipitation extremes : apport des modèles résolvant la convection


Titre anglais : Climate change and precipitation extremes : to bring models to resolve convection
Ecole Doctorale : SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace
Spécialité : Océan, Atmosphère, Climat
Etablissement : Université de Toulouse
Unité de recherche : UMR 3589 - CNRM - Centre National de Recherches Météorologiques
Direction de thèse : Olivier NUISSIER- Samuel SOMOT


Cette soutenance a eu lieu jeudi 19 décembre 2019 à 14h00
Adresse de la soutenance : 42 avenue Gaspard Coriolis - salle Joel Noilhan

devant le jury composé de :
Yves TRAMBLAY   Chargé de Recherche   Hydrosciences Montpellier   Rapporteur
Sophie BASTIN   Chargé de Recherche   IPSL   Rapporteur
Laurent LI   Directeur de Recherche   LMD   Examinateur
Samuel SOMOT   Directeur de Recherche   CNRM   CoDirecteur de thèse
Jean-Pierre CHABOUREAU   Physicien   OMP   Examinateur


Résumé de la thèse en français :  

La pourtour méditerranéen et plus particulièrement le Sud-Est de la France sont affectés par des épisodes de pluies intenses pendant l’automne. Déterminer l’évolution future de ces événements est un enjeu scientifique et de société majeur. L’objectif de cette thèse est d’étudier à très haute résolution (2-3 km) et aux échelles climatiques la représentation passée et l’évolution future des événements de pluies intenses. La réponse sera basée sur l’analyse des performances d’une famille de modèles de climat régionaux à convection profonde explicite (CPRCMs), dont crnm-arome fait parti, à représenter les précipitations
quotidiennes et horaires. L’étude des précipitations horaire a été rendu possible grâce à la nouvelle base de données d’observations de précipitations comephore.
L’évaluation des cprcms a mis en évidence une forte valeur ajoutée de modèles à
convection explicite par rapport au modèle aux modèles à convection paramétrée pour la représentation des précipitations extrêmes quotidiennes et surtout sub-quotidiennes. Cette valeur ajoutée se vérifie pour l’ensemble des couples de modèles de l’étude. Une étude multi-modèles basée sur un ensemble de 4 modèles à convection explicite n’a pas permis d’obtenir une réponse significative de changement en précipitations extrêmes. Les changements observés sur 10 ans ne sont pas forcément représentatifs des changements sur 30 ans.
Il est donc nécessaire d’allonger les simulations pour augmenter la significativité de la réponse. L’étude des changements sur une plus longue période suggère une augmentation des précipitations extrêmes quotidiennes et horaires sur les Cévennes et plus particulièrement sur le Roussillon. Du fait de la forte valeur ajoutée de cnrm-arome sur la représentation des événements de pluies intenses par rapport au modèle aladin-climat, son utilisation pour la modélisation régionale du climat devrait se généraliser dans les années à venir au cnrm.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

The Mediterranean region and more particularly the South-East of France are affected by intense rainfall episodes during the autumn. Determining the future evolution of these events is a major scientific and societal challenge. The objective of this thesis is to study at very high resolution (2-3 km) and at climatic scales the past representation and future evolution of intense rainfall events. The answer will be based on the analysis of the performance of a family of explicit deep convection regional climate models (CPRCMs), of which crnm-aroma is a part, in representing precipitationdaily and hourly. The study of hourly precipitation was made possible by the new comephore precipitation observation database.
The evaluation of the cprcms revealed a high added value of
explicit convection compared to the model in convection models with parameterized convection for the representation of daily and especially sub-daily extreme precipitation. This added value is verified for all the model pairs in the study. A multi-model study based on a set of 4 explicit convection models did not provide a significant response to change in extreme precipitation. The changes observed over 10 years are not necessarily representative of the changes over 30 years.
It is therefore necessary to extend the simulations to increase the significance of the response. The study of changes over a longer period suggests an increase in extreme daily and hourly rainfall over the Cévennes and more particularly over Roussillon. Due to the high added value of cnrm-arome on the representation of intense rainfall events compared to the aladin-climate model, its use for regional climate modelling should become widespread in the coming years at cnrm.
Translated with www.DeepL.com/Translator

Mots clés en français :Précipitation extrêmes, Convection, Changement Climatique,
Mots clés en anglais :   Precipitations extremes, Convection, Climate change,