La glace de mer

La glace de mer, dans certaines proportions de concentration et d’´epaisseur agit comme

un isolant thermodynamique entre l’oc´ean et l’atmosph`ere ; une repr´esentation la plus

r´ealiste possible est donc de mise pour une estimation qualitative de la variabilit´e

spatio-temporelle des flux air-mer , tout particuli`erement dans la zone de glace de mer saisonni`ere

( SIZ ). Le r´eglage des param`etres primordiaux du mod`ele de glace ( tableau 2.1 ) fut l’un

des enjeux de la th`ese deMathiot (2009). Nous avons adopt´es, les valeurs de param`etres

recommand´es par Pierre Mathiot.

Figure 2.21 –Indices caract´erisant (en haut) l’extension de la glace de mer et (en bas) la surface

de la glace de mer ; en rouge les indices de la simulation REFsam et en pointill´e bleu les indices

des observations fournies par la NOAA/NSIDC.

Distribution de la glace de mer :

L’extension globale (SIE) de la glace antarctique du mod`ele co¨ıncide presque parfaitement

avec les observations pendant toute la p´eriode d’´etude `a l’exception de l’´et´e austral (figure

2.21) ; en effet, En ´et´e, le mod`ele sous-estime la SIE chaque ann´ee de la simulation. En

outre la superficie globale couverte par la glace de mer est exag´er´ee en hivers austral et

anormalement faible pendant la saison estivale (figure 2.21).

la r´epartition de la glace de mer hivernale est tr`es r´ealiste ; les extensions maximales

de glace de mer que l’on retrouve au niveau des gyres de Weddell et de Ross sont bien

repr´esent´ees ; On peut remarquer toutefois un l´eger d´eficit de glace de mer au niveau de

la pointe nord du gyre de Ross ( figure 2.22). En ´et´e austral on observe un d´eficit de glace

tout autour du continent avec en particulier une disparition totale de glace de mer dans

le secteur est antarctique au mois de mars.

Epaisseur de la glace de mer :

Les observations satellites ICEsat ont fait l’objet d’une ´etude r´ecente (Kurtz and Markus,

2012) sur l’´epaisseur de glace de mer. Pendant l’hiver austral, la figure 2.23 montre que

2.4. EVALUATION DES SIMULATIONS NUM ´ERIQUES 69

l’´epaisseur de glace de mer dans la simulation REFsam est plus importante que dans les

observations dans la r´egion du ”pack“ de glace de mer. Au contraire, pendant l’´et´e et

l’automne austral l’´epaisseur de glace de mer est moins importante dans la simulation

REFsam. Dans la r´egion marginale de glace de mer, l’´epaisseur de glace de mer dans la

simulation REFsam est moins importante en hiver sur une majeure partie du pourtour

de la SIZ et en particulier dans le secteur de la mer de Weddell. Entre la saison estivale

et la saison automnale, les observations satellites sugg`erent un ´epaississement significatif

de la glace de mer ; la simulation REFsam ne capture qu’imparfaitement cette transition

saisonni`ere. En effet, dans la simulation REFsam, les mers de Bellingshausen, Admunsen

et Ross sont sujettes `a un amincissement drastique de la couche de glace pendant cette

transition saisonni`ere. Cependant nous pouvons remarquer que la variabilit´e saisonni`ere

et inter-annuelle de l’indice temporel de surface de glace du mod`ele est en phase avec

celui issu des donn´ees observ´ees (voir la figure 2.21). Ainsi l’amincissement ”paradoxale“

(entre l’´et´e et l’automne) de la couverture de glace de mer dans la simulation REFsam est

contre-balanc´e par une augmentation croissante de la surface de glace de mer lors de cette

transition saisonni`ere.

Circulation de la glace de mer :

La figure 2.24 montre les principales structures de la circulation de la glace de mer

p´eri-antarctique que ce soit en ´et´e ou en hiver austral. En ´et´e la circulation dirig´ee vers le Nord

refl`ete bien l’influence des vents de barri`eres le long de la p´eninsule antarctique et le long

de la chaˆıne de montagnes trans-antarctique. En hiver, la circulation dominant les Gyres

de Ross et de Weddell, la circulation cyclonique `a la fronti`ere nord de la SIZ, la circulation

anticyclonique le long du littoral, sont coh´erents avec le champ de vent et la circulation

oc´eanique sous-jacente. Cependant, l’intensit´e de vitesse de d´eplacement de la glace de

mer du mod`ele est relativement plus forte que dans les observations en particulier dans les

zones proches du littoral. Cette amplification de la vitesse de la glace peut ˆetre attribu´ee

`

a la disposition de la glace de mer dans le mod`ele. En effet, dans LIM2 la glace de mer

est ”pos´ee“ sur la surface de l’oc´ean ; elle est donc plus sensible `a la tension de vent `a sa

surface et peut ainsi glisser plus facilement sur l’oc´ean.

Figure 2.22 – Concentration de glace de mer, en moyenne climatologique (1995-2004) pour le

mois de Mars ( `a gauche ) et le mois de septembre (`a droite). La ligne rouge repr´esente l’isoligne

de concentration 15% du jeu de donn´ees fourni par le NSIDC

Figure 2.23 – Epaisseur de glace de mer, en moyenne climatologique 2003-2008 pour les

obser-vations issues du satellite ICEsat ( source : Kurtz and Markus (2012) ) (en haut), en moyenne

climatologique 1999-2004 pour la simulation REFsam (en bas), degauche `adroite au printemps,

en ´et´e et en automne.

Figure 2.24 – Champs de vitesse de la glace de mer, en moyenne climatologique (1995-2004 )

pour le mois de septembre (en haut) et le mois de mars (en bas) ; pour le champs observ´e issu du

NSIDC (`a gauche) et la simulation REFsam (`a droite).

2.4. EVALUATION DES SIMULATIONS NUM ´ERIQUES 71