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Variabilité climatique et environnementale
TD : Analyse de données et de simulation climatique du rayonnement solaire et autres
variables en relation
Julien Beaumet
([email protected])
1) Caractérisez (moyenne,médiane,écart-type,PC5,PC95) les séries annuelles de rayonnement
solaire global incident, nébulosité, albédo des nuages et et aérosols fournis*
2) Calculez les tendances et leur significativité à l'aide du test de Snedecor et Cochran pour les
différentes séries de données fournies.
3) Calculez les coefficients de corrélation linéaires entre les différentes variables. Différenciez
corrélation et causalité.
4) (Subsidiaire?) A l'aide d'une analyse en composante principale, retrouvez les pourcentages de la
variance du rayonnement solaire expliquée par les autres variables.
5) Quels sont les deux phénomènes susceptibles de provoquer sur plusieurs années un changement
dans le rayonnement solaire incident observé ? A l'aide des résultats et de l'analyse des statistiques
tentez d'avancer une explication pour les changement observés. Parlez de l'effet direct et indirect
des aérosols sur le rayonnement et sur le climat.
* Les données CMSAF sont des observations indirectes du rayonnement solaire issues des
climatologies construites à partir des données satellitaires METEOSAT. L’échantillonnage temporel
(une mesure toutes les 15 à 30 minutes) et spatial (mesure sur un quart du globe terrestre à une
résolution de 5 kilomètres) sont les principaux atouts de ces données satellitaires
** Les données MAR sont issues de simulations du modèle atmosphérique régional MAR pour un
domaine de 15 kilomètres de résolutions couvrant une grande partie de l'Europe de l'Ouest. Ces
simulations ont été forcées par les réanalyses ERA-Interim.
*** Les variables SIS et SWD désignent toutes deux le rayonnement solaire global incident au sol,
exprimé en W.m-2.
La variable CC désigne la nébulosité mensuelle moyenne (%) et la variable COD, l'épaisseur
optique des nuages (pas d'unités) modélisées par le modèle MAR. La variable SP désigne la
pression atmosphérique de surface (en hPa). La variable CAL désigne l'albédo effectif moyen des
nuages, elle est issue des climatologies CMSAF.