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Intercomparaison des simulations de calottes de glace de 2 modèles numériques (Elmer/Ice et GRISLI)
Laboratoire(s) de rattachement : IGE
Encadrant(s) : Vincent Peyaud
Co-encadrant(s) : Fabien Gillet-Chaulet (IGE), Christophe Dumas (LSCE, Saclay)
Contact(s) : vincent.peyaud univ-grenoble-alpes.fr
Lieu : IGE, Grenoble
Niveau de formation & prérequis : M2
Mots clés : modélisation numérique, calottes de glace
Sujet
Le changement climatique en cours conduit à une élévation du niveau des mers dont une contribution majeure est due aux calottes de glace du Groenland et de l’Antarctique. La modélisation numérique permet d’étudier la dynamique des calottes, leur sensibilité aux perturbations climatiques afin d’estimer les contributions présente et future des calottes.
Dans le cadre d’exercices internationaux d’intercomparaison des modèles de calottes (ISMIP7) l’IGE et le LSCE ont réalisé des simulations historique et futur des calottes polaire du Groenland et de l’Antarctique avec les modèles Elmer/Ice et GRISLI. Ces simulations réalisées dans un cadre équivalent pour tous les modèles permettent d’estimer la contribution des calottes et également de contraindre les incertitudes liées aux modèles. Dans le cadre du programme ISMIP 7 en cours (Ice Sheet Model Intercomparison Project), différentes simulations historiques et futures du Groenland et le l’Antarctique ont été effectuées par des équipes de l’IGE et du LSCE avec, respectivement, les modèles Elmer/Ice et GRISLI.
Le modèle Elmer/Ice utilise une grille adaptative, raffinée dans les régions côtières, là où la dynamique est importante et sensible. GRISLI a une grille régulière ayant une résolution plus faible mais peut effectuer des simulations plus longues et plus nombreuses et permet d’explorer la sensibilité des calottes à différents paramètres physiques.
Objectifs
L’objectif du stage est de comparer les résultats des deux modèles sur des configurations similaires afin de quantifier les différences entre les simulations de certaines variables physiques (volume, vitesse d’écoulement, position de la ligne d’échouage), des différences de tendances sur les prochains siècles et des différences de sensibilité à certains paramètres physiques ou climatiques. Ce travail d’intercomparaison aidera à mieux comprendre les atouts et limites des modèles, de contraindre les incertitudes et d’identifier des besoin d’amélioration des modèles.
Le stagiaire sera possiblement amené à réaliser des simulations complémentaires avec l’un de deux modèles.
Compétences souhaitées
- Formation en science du climat
- Expérience dans le traitement de jeux de données numériques (e.g. sorties de modèles)
- Compétences en Python et modélisation numérique
- Intérêt pour les sciences du climat et les processus glaciologiques
Références :
Nowicki, S. M., A. Payne, E. Larour, et al. 2016. “Ice Sheet Model Intercomparison Project (ISMIP6) contribution to CMIP6.” Geoscientific Model Development 9 (12) : 4521-4545 https://doi.org/10.5194/gmd-9-4521-201
Seroussi H., Verjans, V., Nowicki, S., Payne, A. J., Goelzer, H., et al. 2023. Insights into the vulnerability of Antarctic glaciers from the ISMIP6 ice sheet model ensemble and associated uncertainty. The Cryosphere 17. https://doi.org/10.5194/tc-17-5197-2023
Quiquet, A. and Dumas, C. : The GRISLI-LSCE contribution to ISMIP6, Part 1 : projections of the Greenland ice sheet evolution by the end of the 21st century, The Cryosphere, 15, 1015–1030, https://doi.org/10.5194/tc-15-1015-2021, 2021
Mis à jour le 20 octobre 2026