Quelles données météorologiques pour les projections climatiques ?

Pôle métier « Climat et Air »
CRIGE PACA
Quelles données météorologiques
pour les projections climatiques ?
Valérie JACQ
Service Climatologique – Direction Interrégionale Sud-Est
Météo-France Aix en Provence
8 octobre 2013
Plan
Les modèles climatiques
Résultats disponibles fin 2013
Le portail DRIAS et évolutions
Le réseau météorologique et Homogénéisation des séries
de la mesure à des indicateurs
Plan
Les modèles climatiques
Résultats disponibles fin 2013
Le portail DRIAS et évolutions
Le réseau météorologique et Homogénéisation des séries
de la mesure à des indicateurs
Principe d’un modèle atmosphérique: découpage de
l’atmosphère en pavés
 La valeur d’un champ en
un point de grille est
représentative de la
moyenne du champ
continu sur une boite de
dimension caractérisées
par la taille des mailles
horizontales et niveaux
verticaux de la grille.
Le relief vu par les modèles les modèles climatiques
de grande échelle
Modèle CNRM-CM3
(2004, GIEC 2007)
Topographie à 350 km de résolution
Le relief vu par les modèles les modèles climatiques
d’échelle plus fine (# 50 km)
Modèle ARPEGE-Climat
(2004)
Topographie à 50 km de résolution
Etude MEDCIE 2008
Les mailles des modèles sur le Sud-Est
Arpège global (300 km)
Arpège étiré (50 km)
Le Sud-Est représente
63 points de modèle
Ecart à la normale de la température moyenne estivale
B1
A1B
A2
²²
Productions cartographiques de l’étude MEDCIE 2008
Effets du changement climatique dans le grand Sud Est à 2030, 2050 et 2100
Une « descente d’échelle » est nécessaire
Etude « DATAR » (2010)
Correction des données points de grille à partir des stations
d’observation (quantile/quantile)
et tracé des champs avec AURELHY (relief) maille 1 km
Avant et
après
ONERC: le climat de la France au XXIème S
Plan
Les modèles climatiques
Résultats disponibles fin 2013
Le portail DRIAS et évolutions
Le réseau météorologique et Homogénéisation des séries
de la mesure à des indicateurs
Un modèle à maille plus fine
Modèle ALADIN-Climat
(2010)
Topographie à 10 km de résolution
SCAMPEI (2011)
Maille + fine
Multi modèles
Meilleur pour manteau neigeux
En ligne sur
http://www.cnrm.meteo.fr/scampei/
Plan
Les modèles climatiques
Résultats disponibles fin 2013
Le portail DRIAS et évolutions
Le réseau météorologique et Homogénéisation des séries
de la mesure à des indicateurs
Depuis l’été 2012: le portail DRIAS: un service d’accès
aux informations climatiques pour l’adaptation

Donner accès aux scénarios climatiques Régionalisés français pour
l’Impact et l’Adaptation de nos Sociétés et environnements
http://www.drias-climat.fr
Le projet DRIAS
Sur demande du MEDDE
Coordonné par la Direction de la Climatologie de Météo-France
Expérience système, élaboration et diffusion de produits climatiques
Avec les groupes de modélisation du climat
Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL) : Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD) &
Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE)
Centre Européen de Recherche et Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS)
Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM-GAME / Météo-France)
Avec un comité des utilisateurs
Large panel représentatif des utilisateurs potentiels (Institution, Recherche, Association,
Bureau d’étude, Industrie…)
Présidence : S.Parey, EDF
Sur la France Métropolitaine
Extension à l’Outre-mer fin 2013
Informations gratuites et libres d’exploitation
Un portail dédié, trois espaces distincts
1) Espace Accompagnement
Faciliter l’utilisation des différentes informations et transmettre les bonnes pratiques

Notions générales sur le
changement climatique

Informations sur le projet
(description, documentation
sur les modèles utilisés,
éléments de méthodologie,
descriptif des produits
DRIAS, publications)

Soutien aux utilisateurs :
description des services
proposés, foire aux
questions (FAQ), accès à
une hot-line scientifique et
technique
2) Espace Découverte
Visualisation de cartes interactives d’indices climatiques, permettant
une première analyse rapide

2 parcours:
–
Parcours Initiation pour utilisateurs
inexpérimentés
–
Parcours Expert pour utilisateurs avertis
Parcours Initiation
- Accès rapide à un
ensemble de cartes
réalisées à partir de
plusieurs modèles
climatiques associés au
scénario d'évolution
socio-économique
intermédiaire (A1B),
pour plusieurs horizons
temporels de projection.
- Les horizons temporels
correspondent à des
moyennes de 30 ans
autour de l’année
considérée.
- Export au format pdf
possible
- Cliquer sur une carte
d’intérêt pour accéder à
divers outils
Cartes de températures moyennes quotidiennes obtenues après
avoir sélectionné « analysez l’évolution des températures »
Parcours Initiation
- Titre synthétisant
l’information représentée
- Rappel des modèles et des
horizons temporels
initialement proposés à la
sélection
- Outils de représentation:
Pas de temps, Paramètres,
Zoom, Couches
d’informations géographiques
Résultat d’un clic sur la carte Scratch08 CERFACS-France CNRM/ horizon
moyen (2ème carte de la première ligne de l’illustration précédente).
Parcours Initiation : Outils de sélection
Exemples d’options
sélectionnées :
- Zoom centré sur une zone
- Fond de carte détaillé
- Préfectures
- Fleuves
Export possible :
- Au format PNG
Parcours Expert
Un formulaire de sélection en 6 points :
Parcours Expert
Parcours Multi-modèles : possibilité
de visualiser plusieurs modèles,
pour un scénario et un paramètre
Parcours Multi-scénarios : possibilité
de visualiser plusieurs scénarios
d’émission de GES, pour un modèle
et un paramètre
Résumé de la sélection
Résultat requête
- À l’instar du parcours Initiation, on
retombe sur un ensemble de cartes
synthétisant la requête.
- Possibilité d’export au format pdf
- Cliquer sur une carte d’intérêt pour
accéder aux mêmes outils présentés
dans le parcours Initiation
Résultat d’une requête sur l’anomalie du nombre de
jours d’été pour le scénario A1B, pour un modèle.
3) Espace Données et Produits
Permet gratuitement et après authentification, de télécharger au format numérique les
paramètres et indices issus des simulations climatiques régionalisées mises à
disposition.
Cet espace est principalement destiné aux utilisateurs avertis en capacité de traiter et
analyser des données numériques
Choix de la zone d’intérêt
possible avec la souris
Fonds de carte modifiables
Choix d’une zone à
proximité d’une
commune
Choix de la zone d’intérêt
en saisissant les limites
géographiques
Affiner la sélection des points de grille des modèles
La sélection de la couche
géographique, puis de la
zone d’intérêt, permet
une sélection
automatique des points
Simulations mises à disposition

SCRATCH08
Arpege
étiré
Modèles
globaux
du GIEC

SCAMPEI
:
Aladin
LMDz

IPSL 2012 :
LMDz
MM5
:
Variables et indices téléchargeables
 Variables atmosphériques (13) :
 Indices atmosphériques
– Température (9)
– Précipitations (2)
IMPORTANT !!
En cas d’étude à partir des données de
modèles:
 toujours analyser les projections de
plusieurs scénarios et de plusieurs modèles
 raisonner en « horizons » (2050 =
moyenne 2035-2065)
Suivi climatique passé / futur
Vagues de chaleur en France passées et futures
Périodes
1947-2011
2021-2050
2071-2100
Michel Schneider
Direction de la Climatologie, Météo-France
Développement des modèles couplés
GIEC 2013: env. 60 modèles climatiques couplés mis en œuvre par 27 groupes de recherche climatique utilisés
pour réaliser tout ou partie des simulations de CMIP5. dont :
- CNRM-CM (Météo-France en collaboration avec le CERFACS et l’IPSL)
- et le modèle IPSL-CM développé par l’IPSL
Maille plus fine:
CNRM-CM, taille de la maille élémentaire de calcul dans l’atmosphère (2,8°) et celle de
la maille de calcul dans l’océan (2°): / 2 (1,4° et 1°).
modèle IPSL-CM: nb de niveaux verticaux de calcul * 2, passant de 19 à 39.
Les projections climatiques de CMIP5 ont pu s’étendre jusqu’à l’année 2300 grâce aux trajectoires d’évolution
des émissions et concentrations de gaz à effet de serre des scénarios RCPs.
DRIAS : Perspectives
Un service pérenne pour répondre au mieux au besoin des utilisateurs.
 Développements
– Évolutions des contenus et fonctionnalités en cohérence avec la Recherche
ex. Rapports « Climat de la France au 21e siècle », scénarios RCP…
– Des contenus sur le passé et le présent
– Des contenus au plus proche des besoins des territoires (projet VIADUC)

fin 2013
– extension à l’Outre-mer (Antilles, Réunion)
– résultats du projet ClimSec (impacts du Changement Climatique sur la
ressource en eau)
– Version anglaise
Plan
Les modèles climatiques
Résultats disponibles fin 2013
Le portail DRIAS et évolutions
Le réseau météorologique et Homogénéisation des séries
de la mesure à des indicateurs
Le réseau de mesures météorologiques au sol en région Paca
Réseau principal: 46 stations
Le réseau de mesures météorologiques au sol en région Paca
Réseau de stations automatiques complémentaire: 82 stations
Le réseau de mesures météorologiques au sol en région Paca
Réseau climatologique: 114 postes manuels
Le réseau de mesures météorologiques au sol en région Paca
Réseau complet: 242 points de mesure
Radars métérologiques – Mesure des précipitations
3 radars du réseau
ARAMIS: Nîmes,
Bollène et
Collobrières
+ les 4 radars du
projet RHYTMME
(Météo-France et
Irstea)
Homogénéisation des longues séries
Série chronologique
Facteur climatique
+
Facteur station
+
« bruit »
Tendances 1901-2000 températures mini et maxi
D’après Mestre (2000), 70 séries homogénéisées
Hausse plus forte des températures minimales que des températures maximales.
Des particularités régionales apparaissent : un gradient est-ouest du réchauffement pour les
minimales et un gradient nord-sud pour les maximales.
La hausse des températures moyennes au XXe siècle est plus marquée sur la France que celle
établie par le GIEC au niveau planétaire (+0,74 ± 0,2 °C sur 1906-2005).
En cours à Météo-France: constitution d’un nouveau
jeu de LSD (pluies et températures) homogénéisées
sur 1950-2012 avec une bonne couverture spatiale
Création d’indicateurs
du changement
climatique avec une
bonne densité
spatiale.
Homogénéisation : une production régulière
Températures maximales 1955-2009
Lille
Fécamp
Paris
Langres
Bourganeuf
Lyon
Bordeaux
Toulouse
Météo-France, Séries homogénéisées sur la période 1955-2009
Merci de votre attention
Des questions?
[email protected]
L’évolution attendue des sécheresses
-> Une évolution lente de
l’intensité moyenne des
sécheresses
météorologiques ( SPI3 ) :
- principalement à la fin du
siècle
- limitée à l’été et automne
- variable selon les régions
Evolution temporelle de l’intensité moyenne des
sècheresses météorologiques sur la France selon les
saisons (scénario A2 Arpège V4.6 TT)
L’évolution attendue des sécheresses
-> Une aggravation
continue de
l’intensité moyenne
des sécheresses
agricoles (SSWI 3) :
- en toute saison
- avec
prédominance des
classes extrêmes
dès le milieu du
siècle
- quasi généralisée
sur le pays (sauf
Sud Est)
Evolution temporelle de l’intensité moyenne des
sècheresses agricoles sur la France selon les saisons
(scénario A2 Arpège V4.6 TT)
Extrait du dernier n° de LA
METEOROLOGIE (p 25)
Magnitude (surface/durée) des
sécheresses selon l’indice des
pluies (SPI) ou de l’humidité
des sols SSWI (intégrés sur 3
mois) de 1958 à 2011.
Les 15 évts les + forts sont
colorés selon leur décennie
d’appartenance.
6 années: 2011, 2003, 2005,
2009, 2006 et 2007) se
classent parmi les 14 années
de plus forte extension spatiale
depuis 1959 (selon SSWI)