Study of the recent disappearance of a tropical glacier in the Bolivian Andes with the help of the high resolution regional climate model MAR

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Study of the recent disappearance of a tropical glacier

in the Bolivian Andes with the help of

the high resolution regional climate model MAR

Mémoire présenté par

Chloé SCHOLZEN

Master en sciences géographiques, orientation climatologie

Le 23 mars 2016

À l’occasion de la conférence « Jeunes Chercheurs en Géographie »

Organisée par la Société Géographique de Liège

Study of the recent disappearance of a tropical glacier

in the Bolivian Andes with the help of

the high resolution regional climate model MAR

Mémoire présenté par

Chloé SCHOLZEN

Master en sciences géographiques, orientation climatologie

Le 23 mars 2016

À l’occasion de la conférence « Jeunes Chercheurs en Géographie »

Organisée par la Société Géographique de Liège

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2/10

La zone d’étude

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2/10

La zone d’étude

Bolivie, Amérique du Sud Cordillère Royale, Andes

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Montagne Chacaltaya

q Longitude: 68°13’W q Latitude: 16°21’S

2/10

La zone d’étude

Bolivie, Amérique du Sud Cordillère Royale, Andes

Chacaltaya

Chacaltaya summitsummit 5395 m

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UNEP (2013)

3/10

Évolution récente du Glacier Chacaltaya

Rabatel et al. (2013)

Mars 1984

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4/10

El Niño et l’Oscillation Australe (ENSO)

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IMPACT SUR LES ANDES BOLIVIENNES

* BMS = Bilan de masse en surface d’un glacier = gains (neige) – pertes (sublimation + fonte) de masse

4/10

El Niño et l’Oscillation Australe (ENSO)

https://www.climate.gov/

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4/10

El Niño et l’Oscillation Australe (ENSO)

https://www.climate.gov/

Chaud et sec

Froid et humide

BMS* négatif

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4/10

El Niño et l’Oscillation Australe (ENSO)

https://www.climate.gov/ Chaud et sec Froid et humide Rabatel et al. (2013) BMS* négatif BMS* positif

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5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

Modèle régional

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5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

Modèle régional Modèle global DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE SIMULATIONS ANALYSE DES RÉSULTATS

11

22

33

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5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

Modèle régional Modèle global DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE Équations SIMULATIONS ANALYSE DES RÉSULTATS

11

22

33

(13)

5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

11

22

33

Paramétrisations

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5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

11

22

33

Observations Calibrage Paramétrisations

(15)

5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

11

22

33

Observations Observations Calibrage Paramétrisations Réanalyses

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5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

11

22

33

Observations Observations Calibrage Paramétrisations Résultats Réanalyses

(17)

5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

11

22

33

Observations Observations Observations Calibrage Paramétrisations Résultats Réanalyses Évaluation

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5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

Modèle régional Modèle global DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE Équations SIMULATIONS ANALYSE DES RÉSULTATS Évaluation

11

22

33 x

non validé Observations Observations Observations Calibrage Paramétrisations Résultats Réanalyses

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5/10

Le modèle atmosphérique régional MAR

Modèle régional Modèle global DÉVELOPPEMENT DU MODÈLE Équations Paramétrisations Calibrage SIMULATIONS Réanalyses Résultats ANALYSE DES RÉSULTATS Évaluation Exploitation des résultats

11

22

33 ü

validé

x

non validé Observations Observations Observations

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6/10

Résultats (1/3) – Topographie

MAR Résolution 5 km ECMWF ERA-40

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7/10

Résultats (2/3) – Climatologies (1980-2009)

Vitesse moyenne du vent (m/s) à 500 hPa en JANVIER

Vitesse moyenne du vent (m/s) à 500 hPa en JUILLET Couverture nuageuse (%) durant l’été austral (DJF) Précipitations totales annuelles (mm/an) Précipitations convectives totales annuelles (mm/an)

(22)

8/10

Résultats (3/3) – Signal ENSO et tendances au Chacaltaya (1960-2014)

Anomalies annuelles des précipitations (mm/an)

Anomalies annuelles des températures (°C)

Anomalies annuelles de la couverture nuageuse (%)

El Niño 1982-83 El Niño 1997-98 El Niño 1991 El Niño 1997-98

(23)

9/10

Conclusions et perspectives

(24)

9/10

Conclusions et perspectives

MAR inefficace dans les Andes tropicales

(25)

9/10

Conclusions et perspectives

Mauvaise qualité des réanalyses

(26)

9/10

Conclusions et perspectives

Résolution trop peu fine

(27)

9/10

Conclusions et perspectives

Végétation non représentative

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9/10

Conclusions et perspectives

Schéma convectif non adapté

Principales causes climatiques de la disparition du Glacier Chacaltaya :

(29)

9/10

Conclusions et perspectives

Diminution des précipitations neigeuses et de la nébulosité

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9/10

Conclusions et perspectives

Diminution des précipitations neigeuses et de la nébulosité

(31)

9/10

Conclusions et perspectives

Perspectives Diminution des précipitations

neigeuses et de la nébulosité

(32)

9/10

Conclusions et perspectives

Succession d’évènements El Niño entre 1977 et 1999

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9/10

Conclusions et perspectives

Intégrer MAR sur toute l’Amérique du Sud

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9/10

Conclusions et perspectives

Intégrer MAR sur toute l’Amérique du Sud

Impact des aérosols sur l’albédo de la neige/glace

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10/10

Références

Merci de votre attention

NASA Earth Observatory. http://Earthobservatory.nasa.gov/

Rabatel A., Francou B., Soruco A., Gomez J., Caceres B., Ceballos J. L., Basantes R., Vuille M., Huggel C., Scheel M., Lejeune Y., Arnaud Y., Condom T., Consoli G., Favier V., Jomelli V., Galarraga R., Ginot P., Maisincho L., Mendoza J., Menegoz M., Ramirez E., Ribstein P., Suarez W., Villacis M., Wagnon P. (2013). Current state of glaciers in the tropical Andes: a multi-century perspective on glacier evolution and climate change. The Cryosphere, 7(1), pp. 81-102.

UNEP (United Nations Environment Programme). (2013). Where will the water go? Impacts of accelerated glacier melt in the Tropical Andes. http://na.unep.net/geas/getUNEPPageWithArticleIDScript.php?article_id=104

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Annexe 1/3

Réanalyses

Vitesse moyenne du vent (m/s) à 200 hPa en JANVIER

Vitesse moyenne du vent (m/s) à 850 hPa en JUILLET

NCEP/NCAR-v2 Résolution ~ 280 km

ECMWF ERA-Interim Résolution ~ 80 km

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Annexe 2/3

Résultats – Tendances au Chacaltaya (1960-2014)

Précipitations totales annuelles (mm/an)

Couverture nuageuse annuelle moyenne (%) Flux radiatifs incidents (W/m²) Températures annuelles moyennes (°C)

T° moyenne

T° minimum T° maximum

Flux solaire incident

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Annexe 3/4

L’Oscillation Décennale du Pacifique (PDO)

http://research.jisao.washington.edu/pdo/PDO.latest

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