Doctorant (H/F) - Rôle des précipitations dans El Niño

Description du Poste

Sujet De Thèse

L'Oscillation Australe El Niño (ENSO) se manifeste par des anomalies de la température de surface de la mer (SST) dans l'est de l'océan Pacifique équatorial. Ces anomalies de grande échelle peuvent atteindre 1 à 3 °C et des échelles de temps de 2 à 7 ans. Elles sont de plus associées dans l’atmosphère à un déplacement de la branche ascendante de la circulation de Walker marquée par la convection profonde. Sous la surface, l'océan subit une perturbation importante de sa structure thermique, avec des modulations des remontées d'eaux dans l’Est du Pacifique et des déplacements zonaux des eaux chaudes du bassin Indo-Pacifique. Les fluctuations de la température de surface à l'échelle du bassin induites par l'ENSO provoquent des changements majeurs dans la circulation tropicale et influencent les conditions météorologiques mondiales par le biais de téléconnexions atmosphériques. Il est prévu que l’amplitude du phénomène augmente avec le changement climatique (Vialard et al., 2025, pour une revue). Récemment, le rôle des précipitations dans les événements El Niño extrêmes a été mis en lumière.
Les précipitations sont un paramètre clé du cycle global de l'eau. Elles sont également l'un des phénomènes les plus difficiles à représenter correctement dans les modèles en raison du nombre d'échelles qui caractérisent les processus qui les contrôlent. Les précipitations tropicales résultent de la convection humide, qui est modulée à des échelles temporelles allant de quelques minutes à des échelles interannuelles, et s'organisent à des échelles spatiales allant de moins d'un kilomètre à l'échelle planétaire. En plus de leur rôle déterminant pour la vie continentale, les précipitations ont des implications physiques et chimiques sur le climat global. Par exemple, en augmentant la turbulence et en diluant la composition de l'interface océanique, ainsi qu'en injectant directement du carbone inorganique dissous, les précipitations sont responsables d'une augmentation d'environ 7 % de l'absorption de carbone par l'océan à l'échelle mondiale (Parc et al., 2024). De plus, des travaux récents ont montré que les anomalies interannuelles de précipitations dans l'Atlantique équatorial influencent le bilan de salinité de la couche de mélange océanique et sont responsables de 15 % de la variabilité interannuelle du Mode Méridien Atlantique (Kataoka et al., 2023). De même, dans le Pacifique équatorial, elles sont responsables de 20 % de la signature en température de surface océanique d'ENSO (Kataoka et al., en préparation a). En particulier, elles amplifient de façon sélective le développement des événements El Niño extrême. C'est le mécanisme RAINEE pour Rainfall anomaly-induced enhancement of extreme El Niño, qui sera au centre de ce projet de thèse (Kataoka et al., en préparation b).
Les principaux objectifs de cette thèse sont (i) d'évaluer la robustesse du mécanisme RAINEE dans un cadre multi-modèles, et en particulier sa sensibilité à la représentation de l'état moyen, et (ii) d'évaluer sa sensibilité au changement climatique. Des études supplémentaires sur les processus du mécanisme RAINEE ou sur la pertinence de ce mécanisme pour les anomalies de flux de CO₂ associées à l'ENSO seront entreprises en fonction des premiers résultats de la thèse. La première étape de cette thèse consistera à développer des métriques simples et orientées processus pour évaluer la robustesse du mécanisme RAINEE dans les modèles du Projet d'Intercomparaison des Modèles Couplés (CMIP), en suivant le cadre de Bellenger et al. (2014) et Planton et al. (2021). Ces métriques seront ensuite utilisées pour aborder les deux objectifs principaux du projet de thèse.
Cette thèse se déroulera au Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD) de l'École Normale Supérieure (ENS) à Paris, sous la direction de Hugo Bellenger (CNRS, LMD) et la co-direction de Laurent Bopp (CNRS, LMD) et de Takahito Kataoka (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, JAMSTEC). Le LMD fait partie de l'Institut Pierre Simon Laplace (IPSL), qui rassemble des chercheurs en météorologie, océanographie, biogéochimie et climat, et où est développé le modèle système Terre de l'IPSL participant au projet international d’intercomparaison des modèles de climat CMIP.
Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet de thèse conjointe entre le CNRS et l'Université de Tokyo. Elle implique donc des échanges fréquents avec les chercheurs japonais impliqués dans le projet et des visites à l'Institut de Recherche sur l'Atmosphère et l'Océan (AORI) de l'Université de Tokyo.

Votre Environnement de Travail

La thèse est financée (financement acquis) par le Centre National de la Recherche Scientifique dans le cadre d'un projet conjoint avec l'Université de Tokyo. La thèse se déroulera au Laboratoire de Météorologie Dynamique, Ecole Normale Supérieure, Pairs, France au sein des équipes Dynamique et Physique de l’Atmosphère (DPA) et Océan, Interactions et Cycles (OIC). L'étudiant sera rattaché à l'école doctorale des Sciences de l'Environnement d'Ile de France (ED129).

Contraintes et risques

Des missions au Japon, à l’université de Tokyo, sont à prévoir.

Rémunération et avantages

Rémunération

Le salaire sera de 2 300 Euros brut mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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