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étroitement liées aux phases de la NAO. Elles présentent
une structure latitudinale à trois branches, des subtro-
piques au bassin arctique (figure 4). Les perturbations de
la circulation atmosphérique de surface (vent, tempéra-
ture etc.) associées à la NAO sont, en très grande partie,
responsables de ces anomalies tripolaires. En effet, par la
modification des échanges air-mer (chaleur latente et sen-
sible), l'atmosphère «imprime» ses anomalies à l'océan de
surface. En phase positive et en hiver le renforcement des
vents d'Ouest sur le nord du bassin Atlantique, associé à
la course plus septentrionale des tempêtes, tend à refroi-
dir davantage l'océan par augmentation de l'évaporation
de surface, alors que des conditions plus clémentes aux
moyennes latitudes tendent à le réchauffer anormalement
(diminution de l'évaporation). Les descentes d'air froid et
sec d'origine polaire sur le Nord-Ouest du bassin tendent
également à refroidir les surfaces océaniques (Mer du
Labrador) alors que les remontés d'air plus chaud (régime
de Sud-Ouest dominant) tendent à les réchauffer (le long
des côtes américaines et européennes). Dans les tro-
piques, l'intensification des alizés due au renforcement de
l'Anticyclone des Açores induit un refroidissement du bas-
sin tropical de l'Atlantique Nord en réponse à une évapo-
ration de surface plus intense.
La «boucle» océan/atmosphère
Des études récentes semblent indiquer que cette struc-
Ridge and blocking regimes, together with the two phases of
the NAO, can be considered as the main variability modes of
the North Atlantic climate. The understanding of their fluctu-
ating occurrence depending on winters, and the understand-
ing of their associated spatial (from a storm system to a
basin-wide anomalies) and temporal (from day to decades)
scale interaction, appear to be the next challenges for future
research in variability and long range climate forecast.
Origin of the NAO
Intrinsic mode of the atmosphere
The NAO/AO pattern is a durable aspect of the Atlantic cli-
mate. Atmospheric General Circulation Models, constrained by
climatological sea surface temperature (i.e. without interan-
nual anomalies) and by fixed-in-time climate subsystems
(cryosphere, biosphere...) generate atmospheric fluctuations
that are spatially very similar to the observed NAO. Indeed,
the NAO appears to be an intrinsic mode of the atmosphere
whose mechanisms rely on the interaction between the so-
called mean flow (jet stream, stationary atmospheric waves
etc...) and transient synoptic eddies (storm). Therefore models
do not need changes in oceanic conditions or in other climatic
subsystems to the reproduce the spatial nature of the NAO (by
contrast to ENSO). However, the temporal behavior of the
simulated NAO does not exhibit any preferred fluctuating peri-
Lettre pigb-pmrc France n°15 - Changement global
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Le couplage «océan-atmosphère» dans les modèles :le coupleur OASIS
Traditionnellement les chercheurs étudient le fonctionnement l'atmosphère en utilisant des modèles numériques de la circula-
tion générale atmosphérique (AGCMs) et, de façon séparée, celui de l'océan grâce à des modèles de circulation générale océa-
nique (OGCMs). Mais une compréhension globale du système climatique ne peut être envisagée qu'avec l'aide des modèles de
circulation générale couplés (CGCMs), c'est-à-dire intégrant de façon interactive les composantes océanique et atmosphérique.
Le Centre Européen de la Recherche et de la Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS) de Toulouse développe
depuis une dizaine d'années des outils logiciels permettant de coupler des modèles de circulation générale océanique et atmo-
sphérique développés de façon indépendante par des groupes différents. Le coupleur Oasis permet d'échanger de façon syn-
chronisée les champs de couplage à l'interface de ces modèles et d'effectuer les transformations requises pour exprimer, sur la
grille du modèle cible, les champs de couplage fournis par le modèle source sur sa propre grille. Grâce à ses concepts fonda-
mentaux de modularité, de flexibilité et de portabilité, Oasis est aujourd'hui utilisé par une vingtaine de groupes de recherche
en France, en Europe, ainsi qu'aux Etats-Unis, au Japon, en Chine, en Australie, et au Canada.
Cette reconnaissance internationale lui a également permis d'être au centre du projet PRISM financé jusqu'à fin 2004 par la
Communauté Européenne. PRISM vise la mise en place d'une infrastructure Européenne facilitant l'assemblage, l'exécution et le
post-traitement de modèles climatiques couplés globaux. Contact : Sophie Valcke ; [email protected]
The OASIS coupler
The «Centre Européen de la Recherche et de la Formation Avancée en Calcul Scientifique» (CERFACS) in Toulouse has gained, since
about 10 years, a high expertise in the conception of software tools used to couple atmospheric and oceanic general circulation
models developed separately by independent modelling groups. The Oasis coupler, in particular, manages the synchronised exchange
of coupling fields at the interface of these model interface, and performs on the coupling fields the transformations needed to express
the coupling fields produced by the source model on the grid of the target model. Thanks to the concepts of modularity, flexibility and
portability on which it is based, Oasis progressively acquired a world-wide recognition and is now used by about 20 research groups in
France and in Europe, but also in the USA, in Japan, in China, in Australia, and in Canada.
Oasis is now the coupler used and developed further in the PRISM project, funded by the European Community until end 2004. PRISM
aims at developing a standard and flexible infrastructure, facilitating the assembling, the execution and the post-processing of global
coupled climate models.Contact : Sophie Valcke ; [email protected]