Évolution future des précipitations extrêmes dans les bassins

Évolution future des précipitations extrêmes dans les bassins versants de la région
Languedoc-Roussillon
Sujet de stage de recherche Master 2 (2012-2013)
Ce travail sera conduit dans le cadre du projet ANR EXTRAFLO, qui vise à comparer les méthodes de
prédétermination de pluie et crues extrêmes en France et de les adapter au cas non stationnaire dans
le cadre du changement climatique.
Responsable du sujet : Luc Neppel – Yves Tramblay
Unité d’accueil : Laboratoire Hydrosciences Montpellier (HSM)
Ce stage est centré sur la question de l’évolution des précipitations extrêmes en climat futur sur les 10
plus grand bassins versants du Languedoc-Roussillon (Agly, Ardèche, Aude, Céze, Gard, Hérault,
Orb, Tech, Tet, Vidourle). On dispose des chroniques de précipitations journalières au sol relevées
aux 1086 postes pluviométriques du réseau de mesure de Météo-France. Ces observations ont
permis de calculer par interpolation spatiale des chroniques journalières de pluie de bassin ou lame
d’eau. On peut ainsi caractériser pour chaque bassin la distribution des lames d’eau journalières
maximales, notamment durant la saison d'automne où sont observées les plus fortes crues.
Parallèlement, on dispose pour ces bassins de 15 chroniques de précipitations journalières simulées
par les modèles régionaux de climat (RCM) du projet européen ENSEMBLE (http://www.ensembles-
eu.org/) pour la période 1950-2100 à une résolution de 25km. Les objectifs du travail consistent à :
i) Comparer pour chaque RCM, la distribution des précipitations extrêmes simulées en
temps présent avec la distribution simulée pour différentes périodes dans le futur.
ii) Comparer, en temps présent, les performances de chaque RCM à restituer la distribution
de précipitations extrêmes observées et identifier un critère de performance.
iii) Combiner les sorties des différents RCM en affectant à chacun un poids dépendant de
son critère de performance pour déterminer l’évolution de la distribution des extrêmes
pluviométriques dans le futur.
Cette démarche, déjà appliquée sur des séries de précipitations au Maroc (Tramblay et al., 2012),
pourra être étendue et adaptée à d’autres variables que les précipitations extrêmes : par exemple aux
cumuls annuels et mensuels.
Résultats attendus :
La comparaison des précipitations simulées par les modèles régionaux de climats aux précipitations
observées doit permettre
- de sélectionner les modèles de climat les plus adaptés au climat méditerranéen
- de construire un critère de performance des modèles de climats
La comparaison des précipitations simulées par ces modèles entre une période de référence passée
et une période future doit nous permettre d’appréhender l’évolution des extrêmes de pluies dans le
prochain siècle suivant différentes hypothèses d’évolution du climat.
Compétences requises : théorie des valeurs extrêmes – tests statistiques – comparaison de modèle
statistique d’analyse fréquentielle
Des connaissances académiques en climatologie / hydrologie seront appréciées, mais pas
indispensables.
Informatique : Matlab souhaité , ou R à défaut – SIG
Contact : Luc Neppel – [e-mail] ou Yves tramblay [e-mail]-
montp2.fr

Lieu du stage : Université Montpellier 2 - Maison des Sciences de l’Eau – HSM –– 300 avenue Emile
Jeanbrau – 34095 Montpellier Cedex 5.
Références :
Fowler, H. J., Ekström, M., Blenkinsop, S., Smith, P.A., 2007a. Estimating change in extreme
European precipitation using a multimodel ensemble. J. Geophys. Res. 112,
DOI:10.1029/2007JD008619.
Katz, R. W., Parlange, M.B., Naveau, P., 2002. Statistics of extremes in hydrology. Adv. Water
Resour. 25, 1287-1304.
Knutti, R., Furrer, R., Tebaldi, C., Cermak, J., Meehl, G.A., 2010. Challenges in combining projections
from multiple models. Journal of Climate 23, 2739-2758.
Tramblay Y., Badi W., Driouech F., El Adlouni S., Neppel L., 2012. Climate change effects on extreme
precipitation in Morocco simulated by an ensemble of regional climate models. Global and Planetary
Change, 82-83, p.104–114.