Comment déterminer si le changement climatique agit sur les évènements extrêmes?

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Ghislaine Rancourt
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1 Comment déterminer si le changement climatique agit sur les évènements extrêmes? Restitution des résultats du projet EXTREMOSCOPE soutenu par le MTES IPSL Météo-France S. Planton et R. Vautard

2 Les événements extrêmes dans l actualité. Faut-il choisir entre ces deux affirmations? Les extrêmes sont de plus en plus fréquents et de plus en plus intenses en raison du changement climatique anthropique Le climat a toujours varié et les extrêmes qu on observe aujourd hui ne sont pas différents de ceux que l on a observés par le passé Non, car elles sont à la fois vraies et fausses parce qu imprécises

Evolution des distributions des anomalies de températures par rapport à la moyenne 1961-1990 Il est très probable que depuis le milieu du XX e siècle, le nombre de journées Températures et de nuits

3 Evolution des distributions des anomalies de températures par rapport à la moyenne Il est très probable que depuis le milieu du XX e siècle, le nombre de journées Températures et de nuits minimales froides a diminué et que le nombre de journées et de nuits quotidiennes chaudes a augmenté à l échelle du globe. Il est probable que la fréquence des vagues de chaleur a augmenté sur une grande partie de l Europe, de l Asie et de l Australie. Températures maximales quotidiennes Source: GIEC, 2013

4 Nombre de jours de gel et de journées estivales Nombre de jours de gel Tmin < 0 C Nombre de journées estivales Tmax > 25 C diminution augmentation non non significative significative au seuil au seuil de confiance de confiance 90% 90% augmentation diminution non non significative au au seuil seuil de de confiance 90% 90% augmentation diminution significative au au seuil seuil de de confiance 90% 90% augmentation diminution significative au au seuil seuil de de confiance 95% 95% diminution non significative au seuil de confiance 90% augmentation non significative au seuil de confiance 90% augmentation significative au seuil de confiance 90% augmentation significative au seuil de confiance 95%

5 Vagues de chaleur de 1947 à août 2003 Hausse du nombre de journées estivales et du nombre jours de vagues de chaleur dans la plupart des régions françaises.

6 Vagues de froid de 1947 à 2016 Diminution du nombre de jours de gel sur une large partie du pays et diminution du nombre de jours de vagues de froid.

Températures extrêmes en 2085-2100 pour le scénario RCP8.

quasiment certain que, dans la plupart des régions continentales, les extrêmes chauds seront plus nombreux et les

7 Températures extrêmes en pour le scénario RCP8.5 Evolution de la valeur de la température ayant une durée de retour de 20 ans sur la période Il est quasiment certain que, dans la plupart des régions continentales, les extrêmes chauds seront plus nombreux et les extrêmes froids moins nombreux aux échelles quotidienne et saisonnière. Il est très probable que les vagues de chaleur seront plus fréquentes et dureront plus longtemps. Source: GIEC, 2013

Vaguesde chaleurcomparéesau climatprésentpour un scénario médian Valeur maximale de l indicateur thermique ( C) 34 32 30 Les vagues de chaleur estivales deviendront

8 Vaguesde chaleurcomparéesau climatprésentpour un scénario médian Valeur maximale de l indicateur thermique ( C) Les vagues de chaleur estivales deviendront à la fois plus fréquentes, plus longues et plus intenses. 28 Périodes Durée (jours) Source: SCAMPEI, 2011

Tendances de précipitations 1901-2010 (mm/an/décennie) Il est probable que depuis le milieu du XX e siècle, il y a davantage de régions continentales où le nombre d épisodes de précipitations

9 Tendances de précipitations (mm/an/décennie) Il est probable que depuis le milieu du XX e siècle, il y a davantage de régions continentales où le nombre d épisodes de précipitations abondantes a augmenté plutôt que diminué. On manque d éléments de preuve s agissant du signe de la tendance sur l intensité et/ou la fréquence des inondations. On accorde un faible degré de confiance sur les tendances à grande échelle de la superficie des terres émergées touchées par la sécheresse depuis le milieu du XX e siècle. Source: GIEC, 2013

Surface de la France métropolitaine affectée par les sécheresses agricoles (%) 35 30 1989 1990 2011 2003 1976 25

10 Surface de la France métropolitaine affectée par les sécheresses agricoles (%) Depuis la fin des années 80, l étendue des sécheresses agricoles a 20 augmenté

Pluies extrêmes quotidiennes en 2085-2100 pour le scénario RCP8.

continentales des latitudes moyennes et dans les zones tropicales humides, il est très probable que les précipitations extrêmes seront

11 Pluies extrêmes quotidiennes en pour le scénario RCP8.5 Durée de retour future des précipitations revenant en moyenne tous les 20 ans sur la période Sur la plupart des masses continentales des latitudes moyennes et dans les zones tropicales humides, il est très probable que les précipitations extrêmes seront plus intenses et plus fréquentes. On peut dire avec un degré de confiance élevé, qu avec le réchauffement climatique, l intensité des précipitations extrêmes va augmenter plus vite que la moyenne. Source: GIEC, 2013

Durée de la période de sécheresse la plus longue en 2085-2100 pour le scénario RCP8.

12 Durée de la période de sécheresse la plus longue en pour le scénario RCP8.5 Evolution du nombre maximal annuel de jours secs consécutifs par rapport à celui de la période Selon le scénario RCP8.5, à la fin du XXI e siècle un risque accru de sécheresse est probable dans des zones actuellement arides. C est dans la zone méditerranéenne, dans le sud-ouest des États-Unis et en Afrique australe que l assèchement des sols serait le plus marqué. Source: GIEC, 2013

13 Évolution de la superficie de la France en sécheresse (CLIMSEC, 2011) Sécheresse Météorologique (% de la superficie) Sécheresse Agricole (% de la superficie) 100 Aggravation plus rapide et plus intense des évènements liés au déficit d humidité 80 du sol qu au déficit de précipitation Notre pays risque de connaître lors de la seconde moitié du XXI ème siècle des sècheresses quasi-continues et de grande intensité, totalement inconnues dans le climat actuel s 2050s 2080s s 2050s 2080s Source: CLIMSEC, 2011

Une question d attribution: distribution des températures en Suisse et canicule de 2003 Plusieurs études montrent que la probabilité d occurrence d un événement comme la canicule de 2003 a été

14 Une question d attribution: distribution des températures en Suisse et canicule de 2003 Plusieurs études montrent que la probabilité d occurrence d un événement comme la canicule de 2003 a été multipliée par un facteur au moins égal à 2 du fait du changement climatique d origine humaine. Il est très probable que depuis le milieu du XX e siècle, l influence humaine Mois d août a contribué à des changements observés à l échelle du globe de la fréquence et de l intensité des extrêmes journaliers de température. Saison estivale Les preuves que l influence humaine exacerbe les extrêmes de température ont continué à se renforcer, et la confiance dans le fait que ce soit aussi le cas pour les extrêmes de précipitation augmente. («Our Common Future Under Climate Change», 7-10 juillet 2015). Source: Schär et al 2004

15 Projet soutenu par le Ministère de la transition écologique et solidaire de novembre 2013 à octobre 2016 Questions posées Observe-t-on sur le passé récent une tendance de long terme des caractéristiques des événements extrêmesen France? Ces événements, ou bien l évolution de leurs caractéristiques, sont-ils seulement d origine naturelle ou en partie liés aux activités humaines? Comment les phénomènes observés peuvent-ils se comparer aux projections du climat futur?

16 Has climatechange influencedthis event, or the class of suchevents?

17 Evénement singulier = «objet» Dimension spatiale et temporelle liée aux impacts Spatiale: crue=bassin versant, tempête=trajectoire Temporelle: crue due à pluies modérées persistantes ou bien courtes et intenses? Vague de chaleur= durée Multidimensionalité(«compound events») Bestiaire riche!

18 Une science dynamique et «turbulente», beaucoup de débats internes BAMS supplement, every year EUCLEIA EUPHEME

19 Une possibilité de services climatiques Window of Opportunity: Immediately after a disaster, we have a chance to strengthen resilience. Courtesy of Roop Singh, Red Cross Photo: Julie Arrighi, American Red Cross in 2011

20 Comment s y prendre pour évaluer si la probabilité d un événement a changé du aux activités humaines? Définir un indicateur (espace, temps, variable) Collecter les observations, examiner leur homogénéité Analyser les tendances observées Un signal ne veut pas dire qu il est du aux activités humaines Pas de signal significatif ne veut pas dire pas d effet Etablir des hypothèses «contrefactuelles» claires Utiliser plusieurs ensembles, plusieurs méthodes Evaluer les modèles et les simulations Comparer les simulations factuelles et contrefactuelles

21 Projet soutenu par le Ministère de la transition écologique et solidaire de novembre 2013 à octobre 2016 Objectifs d Extremoscope Développer et d évaluer de nouvelles méthodes d attribution pour les événements extrêmes Développer des diagnostics et indicateurs permettant une meilleure interprétation des événements extrêmes dans un cadre climatique passé, présent et futur Décrire de nouvelles méthodes et nouveaux modes de visualisation pouvant être mis en œuvre au sein de services climatiques

extrêmes? 10h00-10h30: A. Ribes (Météo-France/CNRM) et P.

22 Programme 9h15-9h30: Introduction par le Mtes 9h30-10h00: S. Planton (Météo-France/CNRM) et Robert Vautard (IPSL/LSCE) : Comment déterminer si le changement climatique agit sur les évènements extrêmes? 10h00-10h30: A. Ribes (Météo-France/CNRM) et P. Yiou (IPSL/LSCE) : Les développements méthodologiques 10h30-11h00: Pause 11h00-11h30: J.-M. Soubeyroux (Météo-France/DCSC) : Les indicateurs pour caractériser les extrêmes 11h30-12h00 : A. Jezequel et R. Vautard (IPSL/LSCE) : Les évènements récents analysés 12h00-12h45: Discussion

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