ECHO Evolution du Cycle Hydrologique sur la France: Processus et Incertitudes (01/02/ /01/2016)

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Rémi Lheureux
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1 ECHO Evolution du Cycle Hydrologique sur la France: Processus et Incertitudes (01/02/ /01/2016) Séminaire ANR Changements Environnementaux mars 2014

2 Consortium Projet ANR JCJC porté par : Julien Boé, URA1875 CNRS/CERFACS, Toulouse Partenaire: X Collaborateurs: G. Dayon (thèse financée par ECHO) & L. Terray (CNRS/CERFACS) E. Martin (GAME CNRS/Météo-France) F. Habets (UMR METIS, CNRS/UPMC) etc.

3 Contexte et objectifs du projet => Améliorer les projeccons des impacts du changement climacque sur le cycle hydrologique en France, pour les prochaines décennies. Mieux escmer et quancfier les incerctudes en jeu. Les réduire lorsque possible.

4 Contexte et objectifs du projet ProjecCons climacques - ImperfecCons modèles - Variabilité interne - Scénario évolucon forçage km Etablir une relacon stacscque empirique entre variables locales et prédicteurs de grande échelle DésagrégaCon Stat. ou Dyn. + correccon de biais 1-10 km - ImperfecCons modèles régionaux et stat. =>Transférabilité temporelle de la relacon de désa. stat ou de la correccon de biais? ModélisaCon hydrologique - ImperfecCons modèles hydrologiques Impacts

5 Contexte et objectifs du projet Evolu4on des précipita4ons sur la France en hiver et été. Moyenne glissante 21 ans Hiv Eté Mul4- modèle CMIP5 Terray et Boé 2013 S é m i n a i r e A N R C h a n g e m e n t s E n v i r o n n e m e n t a u x m a r s

6 Contexte et objectifs du projet Evolu4on des précipita4ons sur la France en hiver et été. Moyenne glissante 21 ans Hiv Eté Mul4- modèle CMIP5 Terray et Boé 2013 Un modèle CMIP5. 10 membres. S é m i n a i r e A N R C h a n g e m e n t s E n v i r o n n e m e n t a u x m a r s

7 Contexte et objectifs du projet «Nouveautés» du projet Focus sur les 3 ou 4 prochaines décennies. Projec4ons clima4ques CMIP5. Méthode pour réduire les incerctudes et/ou les erreurs modèles? ExploitaCon prévisions décennales CMIP5? Travail sur la variabilité interne décennale des débits, sa prévisibilité potencelle et pracque. AmélioraCon d une méthode de désagréga4on stacscque. Evalua4on poussée orientée applica4on future => RéducCon erreurs désa. Tirer profit des améliora4ons du modèle hydro- météorologique ISBA- MODCOU.

8 Etat d avancement Etude des processus locaux jouant sur les précipitacons dans les observacons et les modèles, et sur les changements hydrologiques: => amélioracon désagrégacon stat; vers une réduccon incerctudes modèles climacques (métrique). AmélioraCon et évaluacon poussée (transférabilité temporelle) d une méthode de désagrégacon stacscque. «Difficulté»: Variabilité interne décennale des débits très mal connue. On s est aperçu qu elle était forte => Du temps passé là- dessus (importance pour prévisibilité décennale des débits et impact variabilité interne) 1eres analyses sur les performances des prévisions décennales CMIP5 pour applicacon hydrologique sur la France (suggèrent qu elles sont limitées, mais résultats précédents suggèrent une approche indirecte à tester).

9 Premiers résultats obtenus AmélioraCon et évaluacon méthode de désagrégacon stacscque Travail sur les prédicteurs grande échelle (Psl, Tas, HFLUX, TTI, HUS850 au final) pour une méthode «classique»: analogues Changement relacf des précipitacons sur la France en (haut) Hiver, (bas) Eté vs (Gauche) directement simulé par 14 modèles régionaux. (Droite) après désagrégacon stacscque de ces modèles en mode «modèle parfait»

10 Premiers résultats obtenus IncerCtudes modèles climacques 2.5 K de différence! RéducCon potencelle dispersion et erreur Terray et Boé 2013 Température été sur la France, modèles CMIP5, RCP85 (ano par rapport à ). Moyenne glissante 21 ans. 2 groupes de modèles, selon leur simulacon d une caractériscque dans le climat présent (corréla4on interannuelle couverture nuageuse / température)

11 Premiers résultats obtenus Variabilité interne Diﬀérences relacves (après retrait tendance) vs Printemps Débits Pr Boé et Habets Précip. moyennes sur la France au printemps et indice de pression (SLPI) S é m i n a i r e A N R C h a n g e m e n t s E n v i r o n n e m e n t a u x m a r s

12 Premiers résultats obtenus Prévisibilité décennale? r = (p > 0.1) Précipita4ons France au printemps dans les prévisions décennales CNRM- CM5 Prévisibilité années 2 à 5 ObservaCons : moyenne glissante 4 ans ObservaCons: filtrées passe- bas ObservaCons correspondantes aux prévisions Previsions (Moyenne ans 2 à 5) SimulaCons historiques (i.e. pas inicalisées)

13 Perspectives DésagrégaCon stacscque des projeccons climacques CMIP5 et projeccons hydrologiques avec le modèle ISBA- MODCOU (nouvelle version). Poursuivre le travail sur la variabilité interne et la prévisibilité Mepre les différents «éléments» ensemble

14 Dissémination et valorisation PUBLICATION DANS REVUES A COMITE DE LECTURE Boé J.: ModulaCon of soil moisture- precipitacon interaccons over France by large scale circulacon. Climate Dynamics, 40(3-4), Terray L. and J. Boé: QuanCfying 21st- century France climate change and related uncertainces. C. R. Geosci., 345, Boé J. and L. Terray: Land- sea contrast, soil- atmosphere interaccons and cloud- temperature interaccons: interplays and roles in future summer European climate change. Climate Dynamics, 42(3-4), Boé J. and F. Habets: MulC- decadal river flows variacons in France. Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, PARTICIPATION A DES CONFERENCES EGU General Assembly 2012, Vienne. Soil atmosphere interaccons, cloud feedback and land sea contrast: their interaccons and role in the uncertainces of regional climate projeccons over Europe (J. Boé) AGU Fall mee4ng 2013, San Francisco. EvaluaCon of the applicability in the future climate of a stacsccal downscaling method in France (G. Dayon, J. Boé, E. MarCn) AGU Chapman Conference on Seasonal to Interannual Hydroclimate Forecasts and Water Management 2013, Portland. TheoreCcal and pracccal predictability of decadal variacons in river discharges in France and implicacons for water management (J. Boé, F. Habets) Colloque du PIREN- Seine 2014, Paris. Analyses, Impacts et AdaptaCons au changement climacque sur la Seine (F. Habets, P. Viennot, J. Boé)

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