Quelles données météorologiques pour les projections climatiques?

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1 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

2 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

4 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.

5 Le relief vu par les modèles les modèles climatiques de grande échelle Topographie à 350 km de résolution Modèle CNRM-CM3 (2004, GIEC 2007)

6 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

7 Les mailles des modèles sur le Sud-Est Arpège global (300 km) Arpège étiré (50 km) Le Sud-Est représente 63 points de modèle

8 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

9 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

10 Avant et après

11 ONERC: le climat de la France au XXIème S

13 Un modèle à maille plus fine Modèle ALADIN-Climat (2010) Topographie à 10 km de résolution

14 SCAMPEI (2011) Maille + fine Multi modèles Meilleur pour manteau neigeux En ligne sur

16 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

17 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

18 Un portail dédié, trois espaces distincts

19 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

20 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

21 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»

22 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).

23 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

24 Parcours Expert Un formulaire de sélection en 6 points :

25 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

26 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.

27 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

28 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

29 Simulations mises à disposition SCRATCH08 : Arpege étiré Modèles globaux du GIEC SCAMPEI : Aladin LMDz IPSL 2012 : LMDz MM5

30 Variables et indices téléchargeables Variables atmosphériques (13) : Indices atmosphériques Température (9) Précipitations (2)

31 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 )

32 Suivi climatique passé / futur Vagues de chaleur en France passées et futures Périodes Michel Schneider Direction de la Climatologie, Météo-France

33 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.

34 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

36 Le réseau de mesures météorologiques au sol en région Paca Réseau principal: 46 stations

37 Le réseau de mesures météorologiques au sol en région Paca Réseau de stations automatiques complémentaire: 82 stations

38 Le réseau de mesures météorologiques au sol en région Paca Réseau climatologique: 114 postes manuels

39 Le réseau de mesures météorologiques au sol en région Paca Réseau complet: 242 points de mesure

40 Radars métérologiques Mesure des précipitations 3 radars du réseau ARAMIS: Nîmes, Bollène et Collobrières + les 4 radars du projet RHYTMME (Météo-France et Irstea)

41 Homogénéisation des longues séries Série chronologique Facteur climatique + Facteur station + «bruit»

42 Tendances 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 ).

43 En cours à Météo-France: constitution d un nouveau jeu de LSD (pluies et températures) homogénéisées sur avec une bonne couverture spatiale Création d indicateurs du changement climatique avec une bonne densité spatiale.

44 Homogénéisation : une production régulière Températures maximales Lille Fécamp Paris Langres Bordeaux Bourganeuf Lyon Toulouse Météo-France, Séries homogénéisées sur la période

45 Merci de votre attention Des questions?

46 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)

47 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)

48 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 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)