Interaction d'échelles dans la mousson asiatique, dans un climat qui change

La mousson d'Asie du Sud constitue l'un des systèmes atmosphériques majeurs de la planète, régissant les ressources hydriques indispensables à l'agriculture et assurant la subsistance de centaines de millions de personnes. Cette forte dépendance engendre une grande vulnérabilité face aux aléas hydroclimatiques : un déficit pluviométrique menace directement la sécurité alimentaire régionale, tandis qu'une abondance de précipitations sous forme d'événements extrêmes provoque des inondations dévastatrices aux conséquences socio-économiques majeures. Dans le contexte du réchauffement climatique global, l'anticipation fine des évolutions de la mousson représente un enjeu scientifique et sociétal de premier ordre. Le cumul pluviométrique saisonnier ainsi que le calendrier de la mousson résultent de l'imbrication étroite de plusieurs échelles de variabilité atmosphérique sub-saisonnière. D'une part, l'échelle synoptique, s'étendant sur des durées de deux à dix jours, englobe les perturbations de basse pression associées à une circulation cyclonique, notamment les dépressions de mousson. D'autre part, l'échelle intrasaisonnière, comprise entre dix et quatre-vingt-dix jours, est structurée par deux modes dominants : une oscillation se propageant vers le nord-ouest sur dix à vingt jours, et une se déplaçant vers le nord sur trente à soixante jours. Ces dynamiques interagissent fortement : les modes intrasaisonniers modulent l'activité des systèmes synoptiques, lesquels apportent en retour une contribution aux modes plus lents. Ce couplage multi-échelle, enrichi par des ondes atmosphériques et des téléconnexions régionales, gouverne la date de déclenchement de la mousson, l'alternance entre phases pluvieuses actives et pauses de mousson, ainsi que la survenue d'événements extrêmes. Les processus physiques régissant ces interactions demeurent imparfaitement compris. Cette lacune se répercute dans les modèles de climat actuels, qui peinent à reproduire fidèlement la mousson. Bien que les projections climatiques indiquent une hausse des pluies moyennes d'environ 5 % par degré de réchauffement, la fiabilité de ces prévisions reste incertaine tant que les interactions d'échelles ne sont pas simulées de façon réaliste pour le climat présent. Ce projet de doctorat vise donc à élucider les interactions entre les variabilités synoptique, intrasaisonnière et saisonnière, leur impact sur les caractéristiques de la mousson (déclenchement, alternance de phases actives et de pauses de mousson, occurrence d'évènements extrêmes, cumul saisonnier, etc.) puis à évaluer la capacité des modèles climatiques afin d'estimer les impacts du réchauffement global sur la mousson. Pour cela on adoptera une méthodologie qui permet d'identifier individuellement les perturbations atmosphériques correspondant aux différentes variabilités de façon à pouvoir prendre en compte leur diversité. Pour détecter les mécanismes des interactions d'échelles, une analyse détaillée des bilans d'humidité, d'énergie et de quantité de mouvement au cours du cycle de vie de ces perturbations sera menée, et des algorithmes de classification seront appliqués pour qualifier objectivement la diversité de ces perturbations. On analysera ensuite la contribution de ces perturbations aux caractéristiques saisonnières de la mousson. Ce cadre analytique sera ensuite appliqué aux simulations climatiques afin de diagnostiquer les biais des modèles, de tester leur représentation des couplages multi-échelles. Puis les mêmes analyses permettront de qualifier les potentiels changements futurs de la variabilité sub-saisonnière de la mousson et de ses caractéristiques saisonnières à fort impact. École doctorale : SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace Direction : Gilles BELLON Financement : MSCA COFUND BEST