20111125_Projet Caribsat Action 2_Rapport Technique N4 Partie

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Système Caribéen d’Information Environnementale :
du satellite à l’acteur
Action N° 2
Type Rapport technique n° 4 – Partie 2
Titre Connaissance du Climat régional dans le contexte du
changement climatique
Partenaire Météo-France
Auteur Anne-Lise Patrice (mémoire Master 2 UAG) encadrée
par Philippe Palany et Jean-Louis Maridet
(Météo-France)
Date 18 novembre 2011

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Résumé
L’impact des émissions anthropiques des gaz à effet de serre est l’un des problème majeurs
de notre société. Comment caractériser l’impact du changement climatique sur un territoire
aussi réduit que l’île de la Martinique ?
Pour évaluer les tendances fiables sur l’évolution des paramètres météorologiques, le choix
des postes de mesure de référence est primordial. Il faut donc disposer de séries
climatologiques les plus longues possibles avec une qualité suffisante pour être exploitables.
Mais également les données doivent être homogénéisées afin de détecter les ruptures
introduites par des modifications telles que des changements de capteurs ou
d’environnement des sites de mesure, et il faut enfin corriger les biais pour ne laisser
apparaître que le seul signal climatique. C’est ainsi qu’une méthode d’homogénéisation de
séries climatologiques est appliquée pour garantir une bonne qualité des données utilisées. Il
est à noter que compte-tenu de la non-homogénéisation de séries climatologiques en
Guadeloupe (actuellement en cours), l’évolution des températures et des précipitations sur
cette île n’a pu être par exemple encore étudiée.
Ainsi, après une étude de l’évolution des paramètres observés (température, précipitations),
nous avons examiné l’activité cyclonique sur le bassin atlantique, ainsi que l’activité
orageuse.
Puis nous nous sommes intéressés à une description de l’approche méthodologique pour
l’investigation du climat futur simulé à l’aide de modèles climatiques.
L’étude de l’évolution des températures a montré une augmentation de celles-ci sur la
période 1965-2009 en Martinique. En Martinique, on constate une faible augmentation des
précipitations sur toute l’île durant la période 1962-2005. Mais cette tendance n’est pas
statistiquement significative. L’activité orageuse aurait augmenté dans les trois
départements Martinique, Guadeloupe, Guyane. De l’analyse de l’activité cyclonique, il
ressort principalement une augmentation du nombre d’ouragans majeurs depuis 1995 et une
forte variabilité interannuelle du nombre de systèmes tropicaux sur le bassin atlantique.
Les projections pour le climat futur sont simulées par le moyen de modèles climatiques.
Différents scénarios d’émissions de gaz à effet de serre sont introduits dans ces modèles afin
de prendre en compte les incertitudes du développement mondial futur.

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Deux scénarios sont privilégiés pour réaliser les simulations climatiques et sont fournis à nos
latitudes :
- Le scénario A2 où les émissions de dioxyde de carbone vont croître jusqu’en 2100 ;
- Le scénario A1B où les émissions de dioxyde de carbone continueront de croître
jusqu’en 2050 avant de diminuer.
La Martinique et la Guadeloupe sont confrontées de part l’exiguïté de leur territoire à une
autre problématique, l’absence de points issus des modèles climat sur terre.
Le 5
ème
rapport du GIEC est prévu pour 2013. Météo-France produit des simulations à 50
kms sur le globe, pour les scénarios RCP4.5 et RCP8.5
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, en conservant les forçages
nécessaires comme conditions aux limites des modèles à aire limitée, ouvrant ainsi
d’intéressantes perspectives en matière d’études régionales.
C’est dans ce contexte qu’une descente d’échelle dynamique permettra par forçage du
modèle ALADIN Climat (12kms) par les données du modèle ARPEGE Climat CMIP-5, une
prise en compte de la réalité du contexte géographique des petites Antilles. Dans un second
temps, la descente d’échelle statistique sera envisagée notamment par considération de la
connaissance des phénomènes de grandes échelles agissant sur l’échelle plus locale.
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En 2011, de nouveaux scénarios ont été publiés, appelés RCPs (Representative concentration pathways). Ces
scénarios sont plutôt basés sur le forçage radiatif de composants atmosphériques.

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Sommaire
1 INTRODUCTION....................................................................................................................... 5
2 PRESENTATION DE METEO-FRANCE ............................................................................... 5
3 CAUSES DU RECHAUFFEMENT GLOBAL ACTUEL....................................................... 7
3.1 L’ EFFET DE SERRE .................................................................................................................................7
3.2 D EFINITION DU FORÇAGE RADIATIF DU SYSTEME CLIMATIQUE ........................................................8
3.3 E VOLUTION DES CONCENTRATIONS DES GAZ A EFFET DE SERRE ......................................................9
4 EVOLUTION DES PARAMETRES OBSERVES DANS LE MONDE.............................. 9
4.1 T EMPERATURES ..................................................................................................................................11
4.2 P RECIPITATIONS .................................................................................................................................12
4.3 T EMPETES ET CYCLONES ....................................................................................................................13
4.4 N IVEAU DE LA MER ............................................................................................................................14
5 LE CLIMAT REGIONAL AUX ANTILLES-GUYANE ...................................................... 15
5.1 G ENERALITES .....................................................................................................................................15
5.2 P REMIERS RESULTATS ISSUS DE LA QUALIFICATION DES DIFFERENTS SOURCES DE VARIABILITE
CLIMATIQUE ....................................................................................................................................................15
5.3 L E ZONAGE CLIMATIQUE ...................................................................................................................20
6 EVOLUTION DES PARAMETRES OBSERVES AUX ANTILLES-GUYANE ............. 24
6.1 S AUVEGARDE DES DONNEES ANCIENNES .........................................................................................24
6.2 C ONSTITUTION DES SERIES HOMOGENEISEES ...................................................................................25
6.3 T EMPERATURES ..................................................................................................................................25
6.4 P RECIPITATIONS .................................................................................................................................30
6.5 A CTIVITE CYCLONIQUE SUR LE BASSIN ATLANTIQUE ......................................................................37
6.6 A CTIVITE ORAGEUSE ..........................................................................................................................43
7 PREVISION DE L’EVOLUTION DU CLIMAT .................................................................. 46
7.1 L A MODELISATION CLIMATIQUE .......................................................................................................46
7.2 L ES PROJECTIONS POUR LE MONDE ...................................................................................................53
7.3 P ROJECTIONS REGIONALES POUR LES A NTILLES -G UYANE A L ’ AIDE DES SCENARIOS D ’ARPEGE-
CLIMAT..........................................................................................................................................................58
8 CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES .................................................................................. 60

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1 Introduction
Le climat n’a cessé historiquement de varier à toutes les échelles de temps et ce pour des
raisons naturelles. Les changements observés s’étalent généralement sur de longues périodes
qui atténuent la perception que l’homme peut en avoir à un moment donné. Cependant, au
cours des dernières décennies, les changements climatiques semblent s’être accélérés. Dans
ces conditions, il n’est pas surprenant que le public s’interroge sur la réalité de ces
changements, leurs causes, leur devenir et leur conséquences immédiates et lointaines sur les
modes de vie, la santé, les écosystèmes et l’économie.
Ainsi, c’est dans les années 1970, que des publications scientifiques font état d’une
augmentation régulière et significative de la concentration atmosphérique en dioxyde de
carbone depuis les années 1950, début des mesures de la concentration de CO2 à Hawaï. .
Des chercheurs se sont alors rapidement intéressés à la question. Les différentes publications
parues, et en particulier celle référence du Groupe d’ Experts Intergouvernemental sur
l’Evolution du Climat (GIEC), attestent de la réalité du changement climatique à l’échelle
mondiale.
Du fait des contraintes liées à leur démographie et à leur développement, les régions
tropicales sont souvent présentées comme étant particulièrement vulnérables au
changement climatique. Cette vulnérabilité pourrait augmenter au cours du 21
ème
siècle, en
raison du renforcement des contrastes pluviométriques spatio-temporels et des risques
sanitaires ou économiques associés à certains événements climatiques extrêmes (sécheresses,
inondations, …).
Dans ce présent document un premier point sur l’état des connaissances actuelles sur la
Martinique est effectuée.
2 Présentation de Météo-France
Météo-France est un établissement public sous la tutelle du ministère de l'Écologie, de
l'Énergie, du Développement durable et de la Mer (MEEDDM).
Météo-France, dont le siège est installé à Paris depuis 1887, est représenté en métropole dans
chaque département ainsi que dans chaque département ou territoire d’outre-mer. Le site de
Toulouse regroupe la Direction de la production et la Direction technique, le Centre national
de recherches météorologiques et l’Ecole Nationale de Météorologie. Les centres
départementaux sont regroupés en 7 directions interrégionales en métropole et 4 directions
outre-mer.
Cette proximité résulte de deux volontés : celle d’être un service public au plus près de ses
usagers et celle de garantir la qualité technique des prévisions à courte échéance et à petite
échelle au travers d’une expertise locale forte.
La DIRAG – Direction Interrégionale Antilles Guyane – est implantée au Morne Desaix à
Fort-de-France en Martinique. La DIRAG comprend notamment un Pôle études et