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Diagnostics de changement climatique par désagrégation statistique pour évaluation des incertitudes

Les cartes accessibles ci-dessous ont été calculées soit comme des différences scénario-référence soit comme des pourcentages de différence 100x(scénario-référence)/référence pour un certain nombre d'indices climatiques moyennés sur 30 ans pour la référence et de 20 ans pour le scénario. Pour évaluer les incertitudes, les diagnostics de changement climatique sont déterminés à partir de la désagrégation statistique de 15 modèles du GIEC. Pour calculer les changements, la référence correspond à la période caractéristique 1961-1990. Pour le scénario, on a deux périodes :
  • futur proche (décennies 2040-2060)
  • futur lointain (décennies 2080-2090)
Quand on parle de scénario, il s'agit à chaque fois de 20 années fictives produites à l’aide du scénarios d’émission du GIEC A1B, pour lequel les valeurs des concentrations de gaz à effet de serre ont été créées en suivant des hypothèses d’évolution pour les périodes futures. Les concentrations de gaz à effet de serre pour la période de référence sont celles observées pour la période 1961-1990.

Les valeurs quotidiennes qui ont servi à calculer ces diagnostics ont été obtenues par une méthode de descente d’échelle statistique, à partir des simulations des modèles de climat avec une résolution horizontale beaucoup plus grossière. La méthode utilisée combine essentiellement une approche en types de temps et une méthode de recherche d’analogues. L’approche en types de temps permet d’identifier les liens statistiques entre la circulation atmosphérique de grande échelle et la précipitation sur la France sur une grille de 8 km de résolution horizontale. Les paramètres statistiques sont déterminés par une régression multiple et calibrés lors de la période d’apprentissage. Dans une deuxième étape, une méthode de recherche d’analogues est utilisée, entre autre, pour produire une inflation de la variance de la précipitation reconstruite avec la régression, ainsi que pour produire en sortie les variables supplémentaires. Les différentes étapes de cet algorithme constituent le logiciel DSCLIM qui permet l’élaboration rapide et efficace des données désagrégées. Une documentation sur ce logiciel est disponible en ligne : pour plus d'explications sur la méthode statistique et ses performances, consulter la documentation du logiciel (ici la version la plus à jour) et les résultats scientifiques de SCAMPEI. Vous trouverez une présentation de la méthode également dans cette fiche méthode

Les indices sont classés en deux catégories et calculés pour les quatre saisons DJF, MAM, JJA, SON, même si certains indices n'ont d'intérêt que pour certaines saisons. Par défaut, les cartes montrent un pourcentage de changement, sauf pour les températures, où les valeurs sont exprimées en degrés Celsius, puisqu'il s'agit d'une différence. Tous ces indices sont obtenus pour chaque point, chaque saison et chaque année. Ils sont ensuite moyennés sur les périodes respectives du climat présent et futur, puis on calcule les différences ou les pourcentages. Pour évaluer les incertitudes, les résultats sont présentés en forme de centiles de la distribution constituée par l’ensemble de 15 modèles. Pour obtenir les centiles, les 15 valeurs sont triées par ordre croissant en chaque point de la grille. Le centile-20 (q20) représente donc la valeur dans la limite inférieure de la distribution, la médiane (q50) ou centile-50, représente une valeur intermédiaire ; et finalement le centile-80 donne la valeur dans l’extrême supérieur de la distribution.

1 Indices météorologiques

Température minimale diurne (°C). C'est la plus basse température de la journée, relevée généralement en fin de nuit à 2m au-dessus du sol

Température maximale diurne (°C). C'est la plus haute température de la journée, relevée généralement en début d'après-midi à 2m au-dessus du sol

Vent moyen. C'est la vitesse moyenne du vent sur la journée, toutes directions confondues, à 10m au-dessus du sol

Humidité spécifique. C'est la masse d'eau vapeur par masse d'air à 2m au-dessus du sol

Précipitations pluvieuses. C'est la quantité d'eau liquide atteignant le sol

Rayonnement infrarouge descendant. C'est la quantité d'énergie émise par l'atmosphère sous forme d'ondes électromagnétiques de grande longueur d'onde et atteignant le sol

Rayonnement solaire descendant. C'est la quantité d'énergie émise par le soleil sous forme d'ondes électromagnétiques de courte longueur d'onde et atteignant le sol. On l'appelle parfois rayonnement global

2 Indices nivologiques

Précipitations neigeuses. C'est la quantité d'eau solide atteignant le sol. Seules sont considérées les régions où il tombe plus de 10 cm de neige au total sur la saison dans le climat de référence.

Date de dernière modification : Tue 19 Jun 2012 14:27:46.