Tendances et variabilité du jet stream de l’hémisphère nord : quels liens avec le changement climatique ?

This study deals with the mid-latitude atmospheric dynamics especially the jet stream in the climate change context. Two major processes are expected in this context : an upper-tropospheric warming in the tropics and a lower-tropospheric warming at the pole. The jet stream being driven by the equator-to-pole temperature gradient, it is important to investigate how these changes can affect it. The aim of this study is (i) to assess recent and/or future trends in the jet stream trajectory trends and (ii) to determinate if such potential trends are due to climate change. Several metrics based on iso-contours of the 500hPa geopotential height field are proposed to characterize both waviness and persistence in the jet stream trajectory. Then, these metrics are compared to more classical indices like North Atlantic Oscillation Index to evaluate their relevance, and applied to both on observations and on climate projections in the Northern Hemisphere and in different geographical sub-regions. This study suggests that trends revealed by the jet stream metrics are consistent with the expansion of Hadley cells and that the Arctic Amplification is not a predominant effect.Cette étude s’intéresse à la dynamique atmosphérique des moyennes latitudes et tout particulièrement au jet stream en lien avec le changement climatique. Deux phénomènes majeurs sont attendus dans ce contexte : un réchauffement de la haute troposphère aux tropiques et un DC70 réchauffement de la basse troposphère au niveau du pôle. Le jet stream étant piloté par le gradient de température entre l’équateur et le pôle, il est important de se demander quelles conséquences ces changements peuvent avoir sur ce dernier. Le but de cette étude est donc de voir si des tendances récentes et/ou futures dans la trajectoire du jet stream sont identifiables et de déterminer l’implication du changement climatique dans ces éventuelles tendances. Dans cette optique, plusieurs métriques basées sur des statistiques d’iso-contour de hauteur de géopotentiel permettant de caractériser le caractère ondulatoire et la persistance de la trajectoire sont présentées. Ces métriques sont ensuite validées par rapport à des indices plus classiques tels que les indices de NAO (North Atlantic Oscillation) afin de pouvoir juger de leur pertinence puis sont appliquées aux observations récentes sur la période 1979-2014 et aux projections climatiques entre 2070 et 2099, à la fois à l’échelle de l’hémisphère nord et de différents domaines géographiques. Cette étude suggère que les tendances mises en évidence sont cohérentes avec l’extension de la cellule de Hadley et que l’Amplification Arctique n’est pas un effet prédominant