Les vagues de chaleur marines en Méditerranée occidentale et leur influence sur les fortes précipitations en Europe

La Méditerranée occidentale est un point chaud à la fois pour les canicules marines (MHWs) et pour les événements de précipitations extrêmes, incluant medicanes et crues éclair sur le sud de la France, l'Italie et l'Espagne. La fréquence, l'intensité et la durée des MHWs y ont fortement augmenté, tandis que les anomalies chaudes de température de surface (SST) et de contenu thermique océanique sont régulièrement invoquées comme amplificateurs des pluies extrêmes. La DANA de Valence d'octobre 2024 a suivi un été record : l'attribution rapide indique des précipitations environ 12 % plus intenses et un événement deux fois plus probable, mais attribue ce signal au réchauffement global plutôt qu'à la MHW qui l'a précédé, sans proposer de mécanisme. Les expériences existantes de sensibilité à la SST en Méditerranée imposent presque toujours des décalages uniformes, ce qui revient à confondre une MHW avec un réchauffement moyen. Cette approche supprime les gradients de SST qui pilotent l'ajustement de pression dans la couche limite et la convergence d'humidité de basses couches, et suppose un réservoir de chaleur inépuisable, alors que les MHWs réelles sont souvent peu profondes et stratifiées, érodées par les vents mêmes qui les exploitent. Ce projet traite au contraire la MHW comme un état océanique structuré, fini et transitoire. L'hypothèse centrale est que la réponse précipitante à une MHW méditerranéenne n'est pas contrôlée par l'amplitude de l'anomalie de SST, mais par le contenu thermique de l'océan superficiel disponible au-dessus du seuil convectif, médié par la couche limite atmosphérique. Le projet quantifiera comment les anomalies de SST et de contenu thermique modifient la répartition entre flux de chaleur sensible et latente (rapport de Bowen), et comment cette répartition dépend de l'état thermodynamique de la masse d'air advectée au-dessus de l'anomalie, y compris l'humidité de la troposphère libre ; comment ces anomalies de flux se traduisent en stabilité statique, humidification de la couche limite et précipitations ; et comment des coefficients de couplage air–mer diagnostiquent l'intensité du couplage selon les saisons et les régimes synoptiques. L'évolution future de ce lien MHW–précipitations sera également évaluée. La méthodologie combine diagnostics observationnels (ERA5, OSTIA, bouées, Argo/gliders) et une hiérarchie de simulations couplées et forcées à haute résolution (CROCO–WRF–OASIS ; atmosphère 2,5 km, océan 1–2 km, couplage ~10 min) sur 4–6 cas automnaux. Des simulations forcées à SST échangée reproduisent la configuration de la littérature existante, tandis que des simulations couplées initialisées à partir d'anomalies 3D réalistes autorisent le refroidissement par entraînement et la formation de sillages froids ; leur différence isole la rétroaction air–mer. Des simulations appariées à SST identique mais structure sub-surface contrastée testent le contrôle par le contenu thermique ; des expériences de suppression de mécanisme séparent humidification et déstabilisation ; le marquage de l'humidité attribue les précipitations à l'évaporation au-dessus de l'anomalie. École doctorale : SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace Direction : Lionel RENAULT Financement : MSCA COFUND BEST