Façonner le monde de demain : le climat

Face à l’extrême complexité des mécanismes qui entrent en jeu dans l’évolution du climat, les chercheurs de l’X vont devoir relever des défis scientifiques. L’un d’eux concerne le suivi des émissions de gaz à effet de serre, essentiel afin de prédire l’évolution du climat. Pour surveiller ces émissions, les chercheurs de Polytechnique travaillent sur une technique qui fait appel à des satellites d’observation, dont l’importance est reconnue par les agences spatiales depuis une dizaine d’années. Le Laboratoire de météorologie dynamique de l’X a ainsi réalisé les premières estimations de la concentration de CO2 atmosphérique depuis l’espace. Grâce à son expertise reconnue en transfert radiatif, le laboratoire a été retenu par le CNES pour effectuer différentes missions spatiales : IASI-NG, Merlin et MicroCarb. Un autre enjeu concerne la modélisation de l’atmosphère pour en réaliser des simulations. Tous les ans, le trou dans la couche d’ozone se forme au-dessus de l’Antarctique au printemps pour se résorber à l’automne. Et chaque hiver, un puissant tourbillon s’y forme et isole des masses d’air dans la nuit polaire dont les températures particulièrement froides favorisent la destruction de l’ozone au printemps. Or, tous les modèles de l’atmosphère présentent un biais dans la région polaire, avec des températures simulées trop froides et un tourbillon trop persistant. Pour expliquer ces biais, une équipe du Laboratoire de météorologie dynamique de l’X étudie les ondes internes de gravité, des mouvements obliques de l’air équivalents, à l’intérieur de l’atmosphère, aux vagues à la surface d’un lac ou de la mer. Pour cela, les chercheurs ont réalisé des campagnes à l’aide d’une quarantaine de ballons pressurisés volant en basse stratosphère, capables de suivre l’évolution des masses d’air et de mesurer des processus physiques à petite échelle. Il a ainsi été possible de mieux comprendre et décrire les ondes internes de gravité, notamment au-dessus de l’océan Austral. Ces résultats ont permis aux chercheurs de réaliser une refonte de la paramétrisation des ondes de gravité dans le modèle de l’atmosphère du laboratoire. Ces changements ont entrainé une amélioration frappante des simulations de l’atmosphère polaire. Autres travaux menés par le laboratoire de météorologie dynamique : une équipe travaille sur des modèles permettant de prévoir l’évolution du changement climatique à partir de calculs réalisés sur une couche numérique qui représente l’atmosphère. Appliqués à la région située aux abords de la mer Méditerranée, ces modèles montrent que les sécheresses vont augmenter en nombre et en sévérité. Les projections climatiques du laboratoire permettent de chercher des solutions innovantes pour minimiser l’impact du climat dans la dégradation générale des conditions de vie dans la région Méditerranée.