Séance de cours

Neige et climat : comprendre les interactions neige-climat

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Dans cours

ENV-525: Physics and hydrology of snow

This course covers principles of snow physics, snow hydrology, snow-atmosphere interaction, and snow modeling. It transmits detailed understanding of physical processes within the snow and at its interfaces with the atmosphere and the ground, and presents ...

Description

Cette séance de cours couvre la pertinence du changement climatique pour les scientifiques de la neige et les hydrologues, les définitions du climat et du changement climatique, les effets de la continentalité et de l'altitude sur les manteaux neigeux, la classification de la couverture neigeuse et l'état de la cryosphère. Il traite également de l'expédition MOSAIC, de la concentration de CO2 atmosphérique, de l'évolution future de la température et du changement climatique naturel par rapport au changement climatique anthropique. La présentation comprend des informations sur la vague de chaleur européenne de 2003, l’évolution de la température après 2003 en Suisse et les scénarios de changement climatique CH2018 pour la Suisse.

Enseignant·e·s (3)

Wolf Hendrik Huwald

Dr. Hendrik Huwald is a scientist at the Laboratory of Cryospheric Sciences (CRYOS) and a lecturer at the Environmental Sciences and Engineering Section (SSIE) of the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL). He completed his PhD in 2003 at the Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETHZ), developing a numerical model for sea ice and studying energy transfer processes in the Arctic. Between 2005 and 2012 he was a post-doctoral fellow and scientist at the Laboratory of Environmental Fluid Mechanics and Hydrology (EFLUM) of EPFL working on Alpine snow-atmosphere interaction, and energy balance-related research mainly in mountain regions. During this time, he designed, led and participated in numerous large field experiments in different environments. In 2013 he joined the newly founded CRYOS laboratory where he conducted research in the domains of snow science, hydrology, boundary layer meteorology and environmental sensing. He has extensive experience with project management both on national and international level.

Johan Alexandre Philippe Gaume

I started my scientific career in 2008 at the Grenoble University in the IRSTEA laboratory where I did my master's thesis on the rheology of dense granular materials using the discrete element method. In the same lab, I followed with a PhD on the numerical modeling of the release depth of extreme avalanches using a combined mechanical-statistical approach and spatial extreme statistics. In 2013 I obtained a postdoc position at the WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF in Davos where I was in charge of developing and applying numerical models to improve the evaluation of avalanche release conditions and thus avalanche forecasting. While my PhD was mostly theoretical and numerical, my postdoc in Davos allowed me to gain a practical expertise by participating in laboratory and field experiments which helped to validate the models I develop. In 2016, I was awarded a SNF grant to work as a research and teaching associate in CRYOS at EPFL on the multiscale modeling of snow and avalanche processes. I developed discrete approaches to model snow micro-structure deformation and failure in order to evaluate constitutive snow models to be used at a larger scale in continuum models. I also developed numerical models for wind-driven snow transport. In 2017, I was a Visiting Scholar at UCLA to work on a Material Point Method (MPM) to simulate both the initiation and propagation of snow avalanches in a unified manner. The UCLA MPM model was initially developed for the Disney movie "Frozen" and has been modified and enriched based on Critical State Soil Mechanics to model the release and flow of slab avalanches. The results of this collaboration have been published in Nature Communications. In 2018, I was awarded the SNF Eccellenza Professorial Fellowship and became professor at EPFL and head of SLAB, the Snow and Avalanche Simulation Laboratory. At SLAB, we study micro-mechanical failure and fracture propagation of porous brittle solids, with applications in snow slab avalanche release. We also simulate avalanche dynamics and flow regime transitions over complex 3D terrain through the development of new models (depth-resolved and depth-averaged) based on MPM.In 2020, I obtained a SPARK grant to develop a new approach to simulate and better understand complex process chains in gravitational mass movements, including permafrost instabilities, rock, snow and ice avalanches and transitions to debris flows.

Source officielle

Concepts associés (28)

Réchauffement climatique

vignette|redresse=1.35|Températures moyennes de l'air en surface de 2011 à 2020 par rapport à une moyenne de référence de 1951 à 1980. vignette|redresse=1.35|Température observée par la NASA par rapport à la moyenne de 1850-1900 comme référence préindustrielle. Le principal facteur d'augmentation des températures mondiales à l'ère industrielle est l'activité humaine, les forces naturelles ajoutant de la variabilité. vignette|redresse=1.35|L'énergie circule entre l'espace, l'atmosphère et la surface de la Terre.

Classification de Köppen

La classification de Köppen est une classification des climats fondée sur les précipitations et les températures. C'est le botaniste Wladimir Peter Köppen qui l'a inventée en 1900 en combinant la carte mondiale de la végétation publiée en 1866 par Hermann Griesbach et la division du climat en cinq zones par de Candolle. C'est la plus courante des classifications climatiques dans sa version présentée par en 1961. Un très grand nombre d'études climatiques et de publications ont adopté une des versions de ce système.

Attribution du changement climatique récent

L'attribution du changement climatique récent est le travail entrepris pour déterminer scientifiquement les mécanismes responsables du réchauffement climatique récent et des changements climatiques induits sur la Terre. L’effort s’est concentré sur les changements observés au cours de la période de relevés de température instrumentale, en particulier au cours des cinquante dernières années. C’est la période durant laquelle l’activité humaine a connu la croissance la plus rapide et pour laquelle on dispose de relevés atmosphériques au-dessus de la surface.

Déni du réchauffement climatique

vignette| Dérision du déni du réchauffement climatique. Le « déni du réchauffement climatique » est une attitude de dénégation face au consensus scientifique sur le réchauffement climatique. Certaines personnes admettent qu'il y a un réel changement, allant dans le sens d'un réchauffement global, mais nient que ce changement a une origine ou une part anthropique ; ils l'attribuent exclusivement aux variations naturelles du climat.

Chimie atmosphérique

La chimie atmosphérique est une branche des sciences de l'atmosphère étudiant la chimie de l'atmosphère terrestre et des autres planètes. Il s'agit d'un champ de recherche pluridisciplinaire impliquant entre autres la chimie environnementale, la physique, la météorologie, la modélisation informatique, l'océanographie, la géologie et la volcanologie. Son champ de recherche est à l'heure actuelle de plus en plus rapproché à celui de la climatologie.

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Couvre les bases du système climatique, du changement climatique et du bilan énergétique de la Terre.

Changements climatiques : L'évaluation

Couvre l'évaluation des changements climatiques, en mettant l'accent sur le réchauffement de la planète et les émissions de gaz à effet de serre.

Distributions de probabilités dans les études environnementales

Explore les distributions de probabilité pour les variables aléatoires dans les études sur la pollution atmosphérique et le changement climatique, couvrant les statistiques descriptives et inférentielles.

Événements extrêmes : Comprendre les phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes

Se penchent sur les phénomènes météorologiques extrêmes, leurs définitions, leurs causes et leurs conséquences, soulignant l'importance de comprendre les changements climatiques par rapport à ces phénomènes.

Désertification en Espagne

Souligne le danger imminent de désertification en Espagne et la nécessité urgente d'agir.

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