A complete hydro‐climate model chain to investigate the in uence of sea surface temperature on recent hydroclimatic variabilityin subtropical South America (Laguna Mar Chiquita, Argentina)

• Published in: Climate Dynamics
• Main Authors: Troin, Magali, Vrac, Mathieu, Khodri, Myriam, Daniel, Caya, Vallet-Coulomb, Christine, Piovano, Eduardo L., Sylvestre, Florence
• Other Authors: Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université du Québec à Montréal = University of Québec in Montréal (UQAM), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Processus de la variabilité climatique tropicale et impacts (PARVATI), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Centro de Investigaciónes en Ciencias de la Tierra (CICTERRA), CNRS-INSU (PNEDC and LEFE-EVE programs, AMANCAY project)ECOS-Sud-MINCYT (PA08U02, France–Argentina cooperation)PIP 112-200801-00808 (CONICET), ANR-06-VULN-0010,ESCARSEL,Evolution Séculaire du Climat dans les régions circum-Atlantiques et Réponse de Systèmes Eco-Lacustres(2006), ANR-12-JS06-0005,StaRMIP,Intercomparaisons de modèles statistiques de régionalisation et impacts hydrologiques(2012), European Project: 212492,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2007-1,CLARIS LPB(2008)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2016
• Subjects: Hydrological modeling; Lake level variability; Southeastern South America; Statistical downscaling; LMDz; [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology; [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology; [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces; environment; [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean; Atmosphere; Aly; Argentina; Sea ice
• Online Access: https://hal-amu.archives-ouvertes.fr/hal-01475454; https://hal-amu.archives-ouvertes.fr/hal-01475454/document; https://hal-amu.archives-ouvertes.fr/hal-01475454/file/A%20complete%20hydro-climate%20model%20chain%20to%20investigate%20the%20in%20uence%20of%20sea%20surface%20temperature%20on%20recent%20hydroclimatic%20variability%20in%20subtropical%20South%20America%20%28Laguna%20Mar%20Chiquita,%20Argentina%29.pdf; https://doi.org/10.1007/s00382-015-2676-0

International audience During the 1970s, Laguna Mar Chiquita (Argentina) experienced a dramatic hydroclimatic anom- aly, with a substantial rise in its level. Precipitations are the dominant driving factor in lake level uctuations. The present study investigates the potential role of remote forc- ing through global sea surface temperature (SST) elds in modulating recent hydroclimatic variability in Southeast- ern South America and especially over the Laguna Mar Chiquita region. Daily precipitation and temperature are extracted from a multi-member LMDz atmospheric gen- eral circulation model (AGCM) ensemble of simulations forced by HadISST1 observed time-varying global SST and sea-ice boundary conditions from 1950 to 2005. The various members of the ensemble are only different in their atmospheric initial conditions. Statistical downscaling (SD) is used to adjust precipitation and temperature from LMDz ensemble mean at the station scale over the basin. A coupled basin-lake hydrological model (cpHM) is then using the LMDz-downscaled (LMDz-SD) climate variables as input to simulate the lake behavior. The results indicate that the long-term lake level trend is fairly well depicted by the LMDz-SD-cpHM simulations. The 1970s level rise and high-level conditions are generally well captured in timing and in magnitude when SST-forced AGCM-SD variables are used to drive the cpHM. As the LMDz simulations are forced solely with the observed sea surface conditions, the global SST seems to have an in uence on the lake level variations of Laguna Mar Chiquita. As well, this study shows that the AGCM-SD-cpHM model chain is a useful approach for evaluating long-term lake level uctuations in response to the projected climate changes.