Etude des tendances et des projections climatiques en Tunisie

Transcription

1 Institut National de la Météorologie (INM) Direction de recherche et développement Etude des tendances et des projections climatiques en Tunisie Elaboré par Haythem Belghrissi

2 Plan

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4 Aperçu sur le climat de Tunisie: Température et Précipitation annuelle Normales du cumul annuel de précipitations en mm Normales de la température annuelle en C 4

5 Tendances climatiques observées en Tunisie Précipitation annuelle Tendance observée des précipitations saisonnières en Tunisie entre 1951 et 2010 Tendance observée des précipitations annuelle en Tunisie entre 1951 et 2010 Diminution relativement importante au nord ouest du pays. 5

6 Tendances climatiques observées en Tunisie Température annuelle Evolution des températures annuelles Tendances à la hausse significatives de températures durant la période en Tunisie. Le réchauffement moyen est d environ +2.1 C sur l ensemble de la période considérée avec une différenciation suivant les régions. 6

7 Tendances climatiques observées en Tunisie Température moyenne saisonnière Evolution des températures moyennes saisonnières Les Températures moyennes ont augmenté très fortement en Eté par rapport aux autres saisons. Ce réchauffement est autour de 3 fois le réchauffement observé pendant la saison d Hiver. 7

8 Tendances climatiques observées en Tunisie Les évènements Extrêmes Les indices relatifs à la précipitation caractéristiques d un changement climatique calculés à partir des données quotidiennes sont : Précipitation moyenne (pav): La moyenne des précipitations quotidiennes calculées sur le nombre total de jours de l année. Nombre de jours humides (pn05mm): Le nombre total de jours avec cumul pluviométrique supérieur à 0.5mm. Période maximale de sècheresse (pxcdd): Le nombre maximal de jours consécutifs secs durant une saison (ou année). Un jour est considéré sec si son cumul pluviométrique est inférieur à 0.5mm. Nombre d évènements de forte précipitation (pnl90): Le nombre total de jours avec précipitation supérieure au 90ieme centile calculé sur les jours humides de la période de référence, la période de référence est

9 Tendances climatiques observées en Tunisie Les événements extrêmes Nombre de jours humides (pn05mm) Précipitation moyenne (pav) Augmentation de la précipitation moyenne annuelle dans 68 % des stations Les augmentations varient de 0.09 mm/j à 0.23 mm/j par décennie. Les diminutions sont relativement faibles (ne dépassent 0.01 mm/j par décennie) Les tendances négatives de pav sont associées en même temps à une tendance a la baisse du nombre de jours humides (pn05mm). 9

10 Tendances climatiques observées en Tunisie Les évènements Extrêmes Période maximale de sècheresse (pxcdd) Tendance à la hausse de pxcdd moyenne de 2.3 jours par décennie en Tunisie Diminution de pxcdd dans la partie ouest du pays, le centre et le sud Est 10

11 Tendances climatiques observées en Tunisie Les événements extrêmes Nombre annuel d événements de forte précipitation enregistré en Tunisie durant la période Augmentation de 10.6 par décennie du nombre annuel d évènements de forte précipitation en Tunisie 11

12 Tendances climatiques observées en Tunisie Les événements extrêmes Les indices relatifs à la Température caractéristiques d un changement climatique calculés à partir des données quotidiennes sont : Nombre de jours de vagues de chaleur :La succession d un minimum de 6 jours avec une température maximale dépassant le 90ième centile. Nombre de jours de vagues de froid :La succession d un minimum de 6 jours avec une température minimale inférieure au 10ième centile. Nuits chaudes : le nombre de jours où la température minimale est supérieure au 90ième centile. Nuits fraiches :C est le nombre de jours où la température minimale est inférieure au 10ième centile. Jours chauds :C est le nombre de jours où la température maximale est supérieure au 90ième centile. Jours froids : le nombre de jours où la température maximale est inférieure au 10ième centile. 12

13 Tendances climatiques observées en Tunisie Les événements extrêmes Evolution du nombre de jours chauds en Tunisie Augmentation du nombre de jours chauds de 7.1 (jours/décennie) Cette Tendance varie selon les stations et elle est comprise entre 3.5 jours/décennie dans le sud et 14.6 jours /décennie au nord Est. Cette Tendance est maximale sur les côtes et minimale dans le sud. 13

14 Tendances climatiques observées en Tunisie Les événements extrêmes Evolution du nombre de jours froids en Tunisie Diminution du nombre de jours froids de 10.2 jours/décennie. Cette diminution est maximale dans le sud et le nord Est du pays (inférieur à -11 jours/décennie). 14

15 Tendances climatiques observées en Tunisie Les événements extrêmes Evolution du Nombre annuel de vagues de chaleur en Tunisie, sur la période Evolution d Intensité s des vagues de chaleur 15

16 Tendances climatiques observées en Tunisie Les événements extrêmes Diminution du nombre annuel de vagues de froid. Cette diminution était maximale au nord ouest et sud ouest du pays Augmentation de l intensité des vagues de froid (0.3 C/J/décennie): augmentation des vagues de froid modérée et diminution les vagues forte. 16

17 Tendances climatiques observées en Tunisie Les événements extrêmes Nombre de nuits fraiches Nombre de nuits chaudes Diminution significative du nombre de nuits fraiches: -9.7 nuits/décennie Augmentation significative du nombre de nuits chaudes 10.3 nuits/décennie 17

18 Tendances climatiques observées en Tunisie Sècheresse Définitions et méthodologie L Organisation météorologique mondiale (OMM) a adopté l Indice de précipitations normalisé (SPI) en 2009 comme instrument mondial pour mesurer les sécheresses météorologiques. 18

19 Evolution des ratios des trois classes de sècheresse durant la période en Tunisie Tendances climatiques observées en Tunisie Sècheresse Evolution Annuelle de l intensité moyenne des sècheresses entre 1951 et 2010 La sécheresse modérée est la plus dominante en Tunisie entre les années 1951 et 2010 Augmentation de la superficie touchée par les trois classes de sècheresse en Tunisie Augmentation de la fréquence des sècheresses extrêmes Diminution de l indice SPI Augmentation de l intensité moyenne de sècheresse en Tunisie. 19

20 Tendances climatiques observées en Tunisie Aridité l indice d aridité de De Martonne se base à la fois sur les précipitations et la température annuelles et se calcule comme suit : I: indice d aridité de De Martonne en mm/ C T: est la température moyenne annuelle en C P :le cumul des précipitations annuelles en mm Les types de climats en fonction des valeurs de l indice de De Martonne : Indice I Entre 0 et 5 Entre 5 et 10 Entre 10 et 20 Entre 20 et 30 Entre 30 et 55 Type du climat hyperaride aride semi-aride semi-humide humide 20

21 Tendances climatiques observées en Tunisie Aridité Progression de la sécheresse vers le nord du pays 21

22 Tendances climatiques observées en Tunisie Résumé Température : Les températures ont subi une augmentation significative aux échelles annuelle et saisonnière. les extrêmes chauds ont augmenté et les extrêmes froids ont diminué. Précipitation : Tendance quasi-générale vers la diminution des précipitations annuelles. Les extrêmes humides ont subi en moyenne une faible augmentation non significative. Les extrêmes secs sont devenus plus fréquents surtout dans le Sud de la Tunisie. Sécheresse: La sécheresse est devenue plus longue, plus fréquente et plus intense. Aridité: L augmentation de la température et la diminution des précipitations provoquent une diminution de l indice d aridité ce qui a comme résultat une migration de l aridité vers le nord de Tunisie. 22

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24 Réduction d'échelle (downscaling): Motivation et objectifs régionalisation / descente d échelle / désagrégation État climatique de grande échelle Caractéristiques géographiques locales (relief, rugosité du sol) État climatique local (précipitations, température) Désagrégation statistique Etablir un modèle statistique reliant le prédictand aux variables de grande échelle. Désagrégation dynamique Résoudre explicitement la physique et la dynamique du système climatique régional 24

25 Downscaling Statistique à l INM Outils : Scripts développés sous R par : - Dr. Benjamin Zaitchik - Dr. Jose Molina À l université Johns Hopkins Une méthode de réduction d échelle statistique. Permet de choisir les prédicteurs potentiels de grande échelle. Le choix des prédicteurs est primordial. Application des modèles de régression paramétriques et non paramétriques. 25

26 Downscaling Statistique à l INM Projection de la précipitation à la station de Bizerte suivant le scénario RCP4.5 26

27 Downscaling Statistique à l INM Projection des précipitations Variations projetées des précipitations mensuelles moyennes (en %) par rapport à la période , suivant le scénario RCP4.5 Horizon 2050 Horizon

28 Downscaling Statistique à l INM Projection de la température Variations projetées de la température moyennes mensuelle ( C) par rapport à la période , suivant le scénario RCP4.5 Horizon 2050 Horizon

29 Downscaling Dynamique à l INM En premier lieu, l'évolution de la température et des précipitations en Tunisie ont été quantifié en utilisant l'ensemble des scénarios de changement climatique réalisés dans le cadre du projet ENSEMBLES. Ensuite, une validation du climat présent simulé par les différents modèles a été effectuée par rapport aux observations. 29

30 Projections Climatiques en Tunisie Tableau : Liste des modèles utilisés dans le cadre du projet ENSEMBLES MRC MCG Acronyme Institution RCA3 HadCM3Q16 C4IRCA3 C4I RM4.5 ARPEGE CNRM-RM4.5 CNRM RM5.1 ARPEGE CNRM-RM5.1 CNRM HIRHAM ARPEGE DMI-HIRHAM5_ARPEGE DMI HIRHAM ECHAM5 DMI-HIRHAM5_ECHAM5 DMI HIRHAM BCM DMI-HIRHAM5-BCM DMI CLM HadCM3Q0 ETHZ-CLM ETHZ REGCM3 ECHAM5-r3 ICTP-REGCM3 ICTP RACMO ECHAM5-r3 KNMI-RACMO2 KNMI HIRHAM BCM METNOHIRHAM METNO HadRM3Q0 HadCM3Q0 METO-HC_HadRM3Q0 HC HadRM3Q3 HadCM3Q3 METO-HC_HadRM3Q3 HC HadRM3Q16 HadCM3Q16 METO-HC_HadRM3Q16 HC REMO ECHAM5 MPI-M-REMO MPI CRCM CGCM3 OURANOUSMRCC4.2.1 OURANOS SMHIRCA ECHAM5-r3 SMHIRCA_A1B_ECHAM5-r3 SMHIRCA SMHIRCA HadCM3Q3 SMHIRCA_A1B_HadCM3Q3 SMHIRCA SMHIRCA BCM SMHIRCA_CTR_BCM SMHIRCA PROMES HadCM3Q0 UCLM-PROMES UCLM RRCM HadCM3Q0 VMGO- RRCM VMGO 30

31 Projections Climatiques en Tunisie Nombre des modèles utilisés 21 Scénario Résolution Rapport de GIEC A1B 25 km 4 ème rapport 31

32 Downscaling Dynamique à l INM Scénarios socio-économiques : A1B: Le scénario A1B décrit un monde futur dans lequel la croissance économique sera très rapide, la population mondiale atteindra un maximum au milieu du siècle pour décliner ensuite et de nouvelles technologies plus efficaces seront introduites rapidement. C'est un scénario médian. Climatologie de référence : : La climatologie utilisée dans ce travail est la période qui constituera la période de référence historique du climat. Les prochaines études utiliseront une climatologie beaucoup plus récente utilisée actuellement à l INM. Horizons étudiés : 2050 ( ) et 2100 ( ). 32

33 Projections Climatiques en Tunisie La validité et la légitimité scientifique des modèles numériques de climat et de leurs prévisions des changements climatiques sont basées sur les confrontations entre les simulations et les données d observation. Tableau : Longitude et latitude des stations de travail Bizerte 9,80 37,25 Beja 9,18 36,73 Tabarka 8,75 36,95 Siliana 9,37 36,08 Tunis 10,22 36,83 Mograne 10,12 36,37 Monastir 10,75 35,67 Sfax 10,68 34,72 Gabes 10,05 33,95 Gafsa 8,82 34,42 Tozeur 8,17 33,92 Mednine 10,48 33,35 Remada 10,40 32,32 Figure : La répartition géographique des stations 33

34 Projections Climatiques en Tunisie Tableau: Liste des modèles retenus après validation MRC MCG Acronyme Institution RCA3 HadCM3Q16 C4IRCA3 C4I RM5.1 ARPEGE CNRM-RM5.1 CNRM HIRHAM ARPEGE DMI-HIRHAM5_ARPEGE DMI HIRHAM ECHAM5 DMI-HIRHAM5_ECHAM5 DMI CLM HadCM3Q0 ETHZ-CLM ETHZ RACMO ECHAM5-r3 KNMI-RACMO2 KNMI HIRHAM BCM METNOHIRHAM METNO HadRM3Q0 HadCM3Q0 METO-HC_HadRM3Q0 HC REMO ECHAM5 MPI-M-REMO MPI 34

35 Résultats Horizon 2050 Indice de précipitation à l'horizon 2050 (%) 37 (%) Figure : Anomalie de température (à gauche) et Indice de précipitation (à droite) à l horizon

36 Résultats Une baisse comprise entre 2% à 16% pour les précipitations sur l ensemble du territoire par rapport à la période Les côtes du centre et du sud restent mois vulnérables aux changements comparées aux autres régions du pays. Ces valeurs varient d un modèle à un autre sauf sur la région ouest du pays où on peut dire que ce résultat est robuste (tous les modèles s accordent). les moyennes de température à l horizon 2050 vont augmenter entre 1.4 et 2.1 C sur l ensemble du pays par rapport à la moyenne calculée sur la période selon la moyenne d ensemble des modèles. Cette hausse est plus importante sur l extrême sud de la Tunisie. L intérieur du pays reste plus vulnérable aux changements climatiques par rapport aux zones côtières pour les deux paramètres. 36

37 Résultats Horizon 2100 Figure : Anomalie de température (à gauche) et indice de précipitation (à droite) à l horizon

38 Résultats A l horizon 2100 les moyennes de précipitation vont connaitre une diminution plus importante. Cette diminution est robuste et significative. La diminution varie entre 10% et 35% d après la moyenne d ensemble peut atteindre 60% sur certaines régions d après quelques modèles. Les moyennes de températures sur l ensemble du pays vont augmenter d une manière significative Une augmentation de la température moyenne comprise entre 1.9 C et 2.9 C (moyenne d ensemble de huit modèles). Cette augmentation est plus accrue pour certains modèles et s accroît-en suivant un axe est/ouest. 38

39 Projections saisonnières (%)

40 Projections saisonnières 2100 Indice de précipitation pour la saison d'hiver (DJF) à l'horizon 2100 (%) Indice de précipitation pour la saison du printemps (MAM) à l'horizon 2100 (%) Indice de précipitation pour la saison d'été (JJA) à l'horizon 2100 (%) 37 (%) 37 (%) 37 (%) Anomalie de température pour la saison du printemps (MAM) à l'horizon 2100 ( C) ( C) 3,6 3,5 35 3,4 3, ,2 3,1 3 2,9 2,8 2,7 2,

41 Aridité en Tunisie Migration de la sécheresse de plus en plus vers le Nord 41

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43 Impacts des changements climatiques sur la production de céréale Impacts des changements climatiques sur le rendement du Blé dur au gouvernorat du Kef Rendement futur (en %) par rapport à la moyenne de la période Diminution=5.9%/décennie Température Précipitation Rendement Horizon C -7 % -6.6 % Horizon C -24 % -37 % 43

44 Etude de la Vulnérabilité de la Production des Olives aux Changements Climatiques dans le Gouvernorat de Medenine Variation future de la production des olives 44