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L’influence du refroidissement de la tropopause tropicale sur l’activité des cyclones Atlantiques

Influence of tropical tropopause layer cooling on Atlantic hurricane activity

Emanuel, K., S. Solomon, D. Folini, S. Davis, and C. Cagnazzo
Journal of climate
01 avr 2013

Quasiment tous les indicateurs de l’activité des cyclones tropicaux d’Atlantique enregistrent des augmentations sur les deux dernières décennies. Nous montrons ici que le refroidissement au niveau de la tropopause tropicale ainsi que la diminution associée à la température du flux d’air sortant des cyclones tropicaux contribuent à l’augmentation de l’intensité potentielle des cyclones tropicaux sur cette période. Il existe d’importantes incertitudes quantitatives quant à l’ampleur de ce refroidissement mais une grande quantité d’observations soutiennent un certain refroidissement. La diminution des résultats des modèles de circulation atmosphérique (AGCM), qui dépendent des observations de températures de la surface de la mer et de la couverture de glace sur la mer, produit peu ou pas d’augmentation de la mesure des cyclones tropicaux d’Atlantique sur les deux dernières décennies, même si la variabilité observée avant les années1970 est bien simulée par quelques modèles. Une partie de cette lacune est imputable à l’échec des modèles AGCM examinés pour reproduire le refroidissement observé de la basse stratosphère et de la couche de la tropopause tropicale (TTL) (située de 13 à 19km, c’est une transition entre la troposphère et la stratosphère) durant les dernières décennies. Les auteurs mettent en garde contre l’utilisation des données de températures de la surface de la mer ou d’intermédiaires basées dessus pour réaliser des projections de l’activité des cyclones tropicaux, car ils peuvent être des contributions significatives à d’autres variables telles que les températures du flux d’air sortant du cyclone. Différents mécanismes proposés pour expliquer le refroidissement de la couche de tropopause tropicale (la perte d’ozone et les changement de circulation stratosphérique) sont passés en revue.

Abstract :

Virtually all metrics of Atlantic tropical cyclone activity show substantial increases over the past two decades. It is argued here that cooling near the tropical tropopause and the associated decrease in tropical cyclone outflow temperature contributed to the observed increase in tropical cyclone potential intensity over this period. Quantitative uncertainties in the magnitude of the cooling are important, but a broad range of observations supports some cooling. Down scalings of the output of atmospheric general circulation models (AGCMs) that are driven by observed sea surface temperatures and sea ice cover produce little if any increase in Atlantic tropical cyclone metrics over the past two decades, even though observed variability before roughly 1970 is well simulated by some of the models. Part of this shortcoming is traced to the failure of the AGCMs examined to reproduce the observed cooling of the lower stratosphere and tropical tropopause layer (TTL) over the past few decades. The authors caution against using sea surface temperature or proxies based on it to make projections of tropical cyclone activity as there can be significant contributions from other variables such as the outflow temperature. The proposed mechanisms of TTL cooling (e.g., ozone depletion and stratospheric circulation changes) are reviewed.

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