Paramétrisation de complexité intermédiaire de la neige soufflée dans le modèle atmosphérique ICOLMDZ : développement et premières applications en Antarctique

Paramétrisation de complexité intermédiaire de la neige soufflée dans le modèle atmosphérique ICOLMDZ : développement et premières applications en Antarctique

Les résultats récents de modèles régionaux suggèrent que l’érosion éolienne de la neige de surface constitue une contribution significative au bilan de masse de surface Antarctique, par la sublimation des cristaux de glace et leur exportation en dehors de la calotte glaciaire. Ces résultats soulèvent la question de la pertinence de prendre en compte un tel processus également dans les modèles climatiques globaux. Cette étude présente le développement d’une paramétrisation de complexité intermédiaire de la neige soufflée pour le modèle de circulation générale atmosphérique ICOLMDZ, composante atmosphérique du modèle couplé de l’IPSL. La paramétrisation est conçue pour trouver un compromis entre complexité physique et applicabilité dans un modèle de circulation générale, sous contraintes de coût numérique et de stabilité. La paramétrisation est évaluée à l’aide d’observations in situ en utilisant des simulations à domaine limité sur la Terre Adélie. Le modèle montre des résultats satisfaisants en termes de vitesse du vent estivale, de température et d’intensité des flux de neige soufflée. En hiver, l’intensité et la fréquence des événements de neige soufflée sont surestimées près de la côte, en accord avec un biais positif de la vitesse du vent. En termes de fréquence des événements de neige soufflée tout au long de l’année, ICOLMDZ présente des performances comparables à celles du modèle atmosphérique régional MAR. L’humidification et le refroidissement de la couche limite, ainsi que les modifications des flux radiatifs de surface dues aux cristaux de neige soufflée, sont également quantifiés dans les simulations.

Des simulations globales à la résolution standard des modèles climatiques globaux sont réalisées pour étudier comment le bilan de masse de surface Antarctique est modifié avec l’activation de la paramétrisation de la neige soufflée. Les résultats montrent une diminution globale de l’accumulation nette de neige dans les régions d’escarpement en raison de l’érosion de la neige de surface, et une augmentation le long de la côte en raison du dépôt de neige soufflée et de l’augmentation des précipitations.

Figure : (a) Carte du flux de neige soufflée au premier niveau du modèle à 12:00, le 21 janvier 2011, dans la simulation régionale à une résolution horizontale de 20 km. Les stations D17 et D47 sont indiquées par des étoiles rouges. Le vent à 10 m est également représenté par des flèches et l’élévation du terrain est montrée par des contours noirs (un contour tous les 200 m). (b) Coupe verticale de la concentration de neige soufflée à 12:00, le 21 janvier 2011, à la longitude de D17 (139,9° E). La température potentielle est représentée par des contours noirs (un contour tous les 2 K). Les étoiles rouges indiquent la latitude des stations D17 et D47.

Auteurs: Vignon, É., Chiabrando, N., Agosta, C., Amory, C., Wiener, V., Charrel, J., Dubos, T., Genthon, C.

Geosci. Model Dev., 19, 239–259, https://doi.org/10.5194/gmd-19-239-2026, 2026