L'oscillation nord Atlantique (NAO)

Stage du M2 OASC (Université Paul Sabatier)

Réalisé au CNRM-GAME (Météo-France + CNRS)

Étudiant : Stéphane Beck

Encadrants : Gwendal Rivière et Philippe Arbogast

Différences entre NAO+ et NAO-

NAO+ NAO-

Cassou, C. (2004). Du changement climatique aux régimes de temps : l'oscillation nord-atlantique. La météorologie, 8ème série

2 cas de transition rapide vers la NAO-

indice calculé à partir du géopotentiel à 850 hPaavec la méthode de l'article de Cassou, C. (2004)

Quelle est l’origine de ces basculements ?

= +

= +

Les déferlements

u'v'>>0

u'v'<<0

anticyclonique :

cyclonique :

anticyclonique : courant-jet déplacé vers le nord (NAO+)

cyclonique : courant-jet déplacé vers le sud (NAO-)

1er déferlement cyclonique de :décembre 2009

2 façons de matérialiser ce déferlement cyclonique

Un second déferlement cyclonique eut lieu le 09/12/09

Conséquence des 2 déferlements cycloniques

Décélération du vent zonal au nord

Courant-jet déplacé vers le sud : NAO-

Accélération du vent zonal au sud

Diagramme de Hovmöller pour décembre 2009

Anomalie du vent méridien à 300hPa moyennée entre 30N et 60N

On voit les trains d'ondes à l'origine des 2 déferlements cycloniques

Expériences d'inversions du tourbillon potentiel (PV)

2 types d'expériences ont été réalisées :1) Atténuation des paquets d'ondes de Rossby en amont sur le Pacifique

avec 2 filtre passe-bas différents : périodes de coupures de 8 et 12 jours

2) Situation du 07/12/09 dans la stratosphère et du 03/12/09 dans la troposphère

avec 2 tranches stratosphériques : 0,1 à 300 hPa et 1 à 150 hPa

Cas du basculement vers la NAO- de décembre 2009 (débutant le 7)

Modifications à un instant initial : le 03/12/09 à 0h00

Prévision Arpège (de 10 jours) réalisée à partir de cet instant initial

Comparaisons de l'expérience aux analyses ou au run de contrôle

Différences indiquant que l'élément modifié joue un rôle important

Conséquence de l'expérience d'inversion

Run de contrôle Expérience d'inversion

On voit que des paquets d'ondes ont bien été atténués

Résultat de 2 expériences d'inversionavec 2 filtres basse fréquence (BF) différents

Nouveau filtre BF :Période de coupure

de 12 jours

1er filtre BF :Période de coupure

de 8 jours

réanalyses du CEP

analyses Arpège

run de contrôle

Expériences d'atténuation de l'anomalie de PV sur le Pacifique

Influence de la stratosphère sur le NAM

Baldwin, M. and Dunkerton, T. (2001).

Stratospheric Harbingers of Anomalous Weather Regimes Science

couleurs chaudes : NAM- et faible vortex polaire

couleurs froides : NAM+ et fort vortex polaire

Possibilité de précurseurs du changement de phase en altitude

Situation fin 2009

Résultats des 2 expériences de la stratosphère

Modifications entre 0,1hPa et 300hPa

Modifications entre 1hPa et 150hPa

Situation du 07/12/09 dans la zone de modification (stratosphère).

Situation du 03/12/09 ailleurs (troposphère).

Le 07/12/09 correspond au début du basculement vers la NAO-.

Le 03/12/09 correspond à l'instant initial de l'expérience.

réanalyses du CEP analyses Arpège run de contrôle

CONCLUSION

Ce travail a permis de mettre en évidence :

1) Lien entre NAO et déferlements cycloniques

2) Importance des paquets d’onde de Rossby

• Influence de la fréquence de coupure pour l’inversion du PV

3) Influence de la stratosphère

• Modifier la stratosphère semble nécessaire mais pas suffisant

Perspectives de recherches : les 4 régimes de temps

Possibilité de refaire cette étude pour la NAO+, ladorsale et le blocage