Effets d’une modulation de la SST sur les précipitations intenses

Si les interactions air-mer le jour même de l’événement changent relativement peu l’intensité de l’événement en raison des changements de SST de l’ordre de 0.5^◦C, davan-tage d’études examinent les effets de changements de SST de l’ordre de quelques degrés en Méditerranée sur les précipitations intenses dans notre région d’intérêt. Toutes ces études de sensibilité à la SST utilisent des simulations jumelles dont la condition de température de surface est différente. Elles concernent la plupart du temps un ou quelques cas d’étude avec des modèles de prévision du temps imbriqués dont la ré-solution la plus fine est de 1.5 à 12 km. Le tableau 1.1 montre la région, le modèle, la résolution, la durée de la simulation et les cas étudiés par les articles relevés. Le tableau1.2résume le type de changement de SST et les effets engendrés.

La principale conclusion de ces études est que des changements de SST de quelques degrés sur la Méditerranée peuvent surtout moduler les précipitations, tant en in-tensité qu’en distribution spatiale. Dans deux cas seulement (Romero et al., 2014;

Senatore et al., 2014), les précipitations étaient inhibées pour des raisons différentes. Dans l’étude d’une ligne de grain provoquée par un front froid se propageant vers l’est en direction des Baléares, Romero et al. (2014) montrent qu’une diminution de 1^◦C de la SST suffit pour inhiber la convection. Cependant, ils notent qu’ils sont dans

Étude Type modification SST Effet noté Pastor et al.(2001) 3 jeux de SST, différences de l’ordre de +2^◦C à + 5^◦C maximum de précipitations augmente de 25% à 200% Miglietta et al.(2011) A. >+2^◦C B. +2^◦C à -3^◦C C. <-3^◦C uniformément A. augmente et avance le développement de la convection et l’intensification du cyclone en cyclone tropical (+100 mm pour

+3^◦C) B. peu d’effet C. diminue et retarde le développement de la convection et l’intensification du cyclone en cyclone tropical

Senatore et al.(2014) +/- 0.5^◦uniformément

changement de trajectoire des cyclones, peut empêcher les précipitations sur les reliefs

Romero et al.(2014)

A. -1, 2 ou 3^◦C B. +1, 2 ou 3^◦C

uniformément

A. ligne de grain supprimée B. ligne de grain plus intense, se déplace plus rapidement, déplacée

au nord

Tous et al.(2013) flux de surface coupés

changements variables selon les medicanes de trajectoire, de vitesse

et d’intensité Lebeaupin et al.(2006) A. Différents jeux de SST B. +3, +1.5^◦C C. -1.5, -3^◦C uniformément A. peu d’effets B. augmentation (C. diminution) des précipitations, effets dynamiques sur les MCS et le front

différents Katsafados et al.(2011) A. différents jeux de SST : différences locales de +/-1^◦C B. +3^◦C uniformément A. modulation du minimum de pression par 0.1 à 0.8 hPa, peu de

changements de trajectoire, modulation de la distribution

spatiale des précipitations B. Diminution du minimum de

pression de 1.5 hPa, peu de changements de trajectoire, modulation de la distribution

spatiale des précipitations Table 1.2

1.3. Sensibilité des précipitations intenses à la SST 23

un cas où une advection d’air sec et chaud africain inhibe la convection, et les flux d’humidité et de température de surface sont déterminants pour éroder cette couche d’inversion. La température de surface de la mer est alors déterminante.Senatore et al.

(2014) montrent, eux, dans l’étude de deux dépressions de surface prenant naissance en Afrique du Nord et se propageant vers la Calabre, que leur trajectoire est affectée par la température de surface de la mer : le jet humide de basse couche qu’elles entraînent n’interagit plus avec le relief de Calabre et les précipitations ne sont pas déclenchées. L’influence de la SST est dans ce cas dynamique. Pour les autres études, on peut dis-tinguer celles qui se focalisent sur les cyclones et celles sur les événements intenses dans une région particulière.Pastor et al.(2001) montrent des augmentations significatives (25 à 200%) et des déplacements des maxima de précipitations sur deux événements intenses de plusieurs jours dans la région de Valence lorsqu’un champ de SST plus élevées (environ +2 à +5^◦C sur les zones en amont) est utilisé dans la modélisation de ces événements.Lebeaupin et al. (2006) augmentent ou diminuent la SST de 3^◦C sur des simulations de 18 à 24 h sur trois événements dans les Cévennes et notent une augmentation de 25% (respectivement diminution) de l’intensité des précipitations, liés aux changements d’instabilité et d’humidité en basse couche. Ils montrent aussi des répartitions différentes des précipitations à cause d’effets dynamiques. Selon les cas, les mécanismes sont différents. Pour l’événement de 2002 dans le Gard, le chan-gement d’intensité de la convection a un impact sur la poche froide qui détermine la localisation du système, plus ou moins en amont du relief. Le jet de basse couche ali-mentant le système est aussi plus ou moins fort. Pour l’événement de l’Aude, résultant d’un système convectif de mésoéchelle (MCS) alimenté par une zone de convergence de basse couche et un jet très fort de basse couche, la zone de convergence se déplace plus ou moins rapidement vers l’est et le jet de basses couches est plus ou moins intense. Ces deux systèmes sont dominés par un MCS, qui devient moins stationnaire lorsque la SST augmente, et qui peut laisser place à des précipitations stratiformes lorsque la SST diminue. Pour le dernier cas étudié, résultant d’un front quasi-stationnaire, les changements dynamiques résultent à la fois de changements dans l’intensité de la convection et dans la dynamique du front elle-même, ainsi que des interactions entre les deux.

Pour les précipitations associées directement à des systèmes cycloniques, l’effet de la SST paraît, à la lumière de ces études, assez variable selon le type de système.

Miglietta et al. (2011) notent un effet important des flux de surface sur un système cyclonique en transition vers un cyclone tropical alors que Katsafados et al. (2011) montrent une modulation plus modérée des précipitations sur un cyclone davantage forcé par les conditions synoptiques. Tous et al. (2013) montrent des effets variables de l’absence de flux de surface sur les medicanes. Les medicanes sont des cyclones d’activité profonde caractérisés par un coeur chaud en basse à moyenne troposphère, dont la structure est similaire à celle des cyclones tropicaux. L’étude montre que dans aucun cas, couper les flux de surface ne supprime les medicanes, ce qui confirme le rôle prédominant des conditions synoptiques. En revanche, dans 7 cas sur 9, ils ont noté une intensité plus faible et des modulations de la trajectoire ou de la vitesse et de la durée de vie du medicane. Ils relient ces différences à des différences entre les cyclones

de potentiel de flux de surface⁹ sous leur trajectoire. Les flux de chaleur latente, en particulier, jouent un rôle important sur l’intensification du cyclone par dégagement de chaleur latente dans les ascendances du cyclone.