Du 19 au 23 décembre 2018, une rivière atmosphérique en provenance de l’Atlantique a touché la station franco-italienne Concordia, située au Dôme C, sur le plateau de l’Antarctique oriental, à 3 233 m d’altitude. Elle a induit un réchauffement significatif en surface (+18 °C en 3 jours), accompagné d’une forte humidité spécifique (multipliée par trois en 3 jours) et d’une forte anomalie isotopique de la vapeur d’eau (+17 ‰ pour δ18O). La composition isotopique de la vapeur d’eau mesurée pendant cet épisode peut s’expliquer par la signature isotopique du transport de l’eau sur de longues distances, ainsi que par l’absorption locale d’humidité pendant cet épisode. Dans cette étude, nous avons utilisé des observations météorologiques et isotopiques continues de la vapeur d’eau, ainsi que le modèle de circulation générale atmosphérique LMDZ6iso, afin de décrire cet épisode et de quantifier l’influence de chacun de ces processus. La présence de nuages à phases mixtes pendant cet épisode a entraîné une augmentation significative du rayonnement descendant à ondes longues, ce qui a provoqué une élévation de la température de surface et entraîné un mélange turbulent important dans la couche limite. Bien que les flux de surface soient sous-estimés dans LMDZ6iso, la température et l’humidité spécifique près de la surface sont bien représentées. Le δ18O de la vapeur de surface est simulé avec précision pendant l’événement, malgré une amplitude surestimée dans le cycle diurne en dehors de l’événement. À l’aide de la simulation LMDZ6iso, nous établissons un bilan massique de la vapeur d’eau en surface en décomposant l’humidité spécifique totale en contributions provenant de chaque processus. Notre analyse montre que la sublimation en surface, qui s’intensifie considérablement pendant l’événement par rapport aux cycles diurnes habituels, apparaît comme le facteur déterminant du signal δ¹⁸O de la vapeur d’eau au pic de l’événement, représentant environ 70 % de la contribution totale.
La deuxième contribution en importance provient de l’apport d’humidité par advection à grande échelle associé au fleuve atmosphérique, qui représente environ 30 % du total. Nos résultats montrent donc que le signal isotopique observé dans la vapeur d’eau lors de cet épisode de rivière atmosphérique reflète à la fois l’advection d’humidité à longue distance et les interactions entre la couche limite et le manteau neigeux. Seules des conditions météorologiques particulières, liées à une forte pénétration d’humidité, peuvent expliquer ces interactions marquées. Compte tenu de l’influence marquée des échanges air-neige sur le signal isotopique de la vapeur d’eau, une meilleure représentation des processus locaux dans les modèles climatiques pourrait améliorer considérablement la simulation du signal isotopique au-dessus de l’Antarctique et fournir des informations précieuses sur les processus d’absorption d’humidité.
Auteurs: Niels Dutrievoz, Cécile Agosta, Cécile Davrinche, Amaëlle Landais, Sebastien Nguyen, Étienne Vignon, Inès Ollivier, Christophe Leroy-Dos Santos, Elise Fourré, Mathieu Casado, Jonathan Wille, Vincent Favier, Bénédicte Minster, and Frédéric Prié
The Cryosphere, 20, 1025–1046, https://doi.org/10.5194/tc-20-1025-2026, 2026.