Variabilité et changement du climat au Luxembourg

Laurent PFISTER, Klaus GÖRGEN, Jürgen JUNK, Lucien HOFFMANN Centre de Recherche Public Gabriel Lippmann Département Envrionnement et Agro-biotechologies 41, rue du Brill L - 4422 Belvaux http://airs.jpl.nasa.gov/mission/greenhouse/

Variabilité et changement du climat au Luxembourg Plan de l exposé : 1. La variabilité naturelle du climat 2. L action de l homme sur le climat 3. Le changement climatique observé 4. Le climat de la fin du 21e siècle

1. La variabilité naturelle du climat - Variabilité ou changement climatique? L énigme climatique: Où se situe cette séquence Température Temps dans cette évolution-ci? Température Ici? Ici? Ici? Temps D après: http://science.nasa.gov/headlines/y2000/ast20oct_1.htm

2. L action de l homme sur le climat Emissions de gaz à effet de serre Feux de forêts Production d énergie http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2004/0102firenino.html http://www.giss.nasa.gov/research/news/20050718/ Agriculture Eclairage nocturne http://veimages.gsfc.nasa.gov//1438/earth_lights_lrg.jpg

2. L action de l homme sur le climat Emissions de gaz à effet de serre http://www.flickr.com Industries Transports http://www.flickr.com http://www.flickr.com http://www.flickr.com Smog Traînées de condensation http://visibleearth.nasa.gov/view_rec.php?id=1519 http://www.flickr.com http://visibleearth.nasa.gov/view_rec.php?id=6143

3. Le changement climatique observé: Les températures - A l échelle planétaire IPCC (2001), Summary for Policymakers. In: Climate Change 2001: The Physical Science Basis. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom.

3. Le changement climatique observé: Les températures Variations de la température à Luxembourg-ville (avril-septembre) 15 au cours des 500 dernières années 14.8 14.6 14.4 Moyenne de référence 1971-2000: 14.1 C Temperature ( C) 14.2 14 13.8 13.6 13.4 13.2 13 Moyenne mobile trentennale 1530 1580 1630 1680 1730 1780 1830 1880 1930 1980 Année Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann

3. Le changement climatique observé: Les températures Red line : global data (10-year moving average). Blue line : Luxembourg-city data (30-year moving average). IPCC (2001), Summary for Policymakers. In: Climate Change 2001: The Physical Science Basis. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom. Updated with data from Luxembourg-city by the Public Research Center Gabriel Lippmann, Belvaux, Grand-Duchy of Luxembourg.

3. Le changement climatique observé: Les températures 10.5 Température moyenne annuelle à Luxembourg-ville (1838-2006) 10.0 9.5 Température ( C) 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 Les quinze plus chaudes années depuis 1838 6.0 1830 1840 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann

3. Le changement climatique observé: Les températures 1838 1848 1858 Mois à temp. moy. négative Températures moyennes mensuelles de 1838 à 2006 Augmentation des températures du semestre hivernal 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1866 1876 Mois à température moyenne négative (1867-2006) 1886 1896 1906 1916 1926 1936 1946 Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann 1956 Janvier Mars Décembre 1966 1976 1986 Février Novembre 1996 2006 C 22.5-25 20-22.5 17.5-20 15-17.5 12.5-15 10-12.5 7.5-10 5-7.5 2.5-5 0-2.5-2.5-0 -5--2.5-7.5--5-10--7.5 Moyenne mobile trentennale J F M A M J J A S O N D Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann 1868 1878 1888 1898 1908 1918 1928 1938 1948 1958 1968 1978 1988 1998

3. Le changement climatique observé: Les températures Temp. ( C) Température moyenne (hiver 1867-2006) 3.9 3.7 3.5 3.3 3.1 2.9 2.7 Moyenne mobile trentennale 2.5 1866 1886 1906 1926 1946 1966 1986 2006 Année Température moyenne (été 1867-2006) 14.6 14.4 Journées consécutives sans gel 220 210 200 190 180 170 160 150 Moyenne mobile décennale 140 1917 1927 1937 1947 1957 1967 1977 1987 1997 2007 Années Temp. ( C) 14.2 14.0 13.8 13.6 13.4 13.2 Moyenne mobile trentennale 13.0 1866 1886 1906 1926 1946 1966 1986 2006 Année Hiver: - augmentation de la température moyenne - augmentation de la période sans gel Eté: - pas de changement significatif Source données: ASTA

3. Le changement climatique observé: Les températures L évapotranspiration potentielle (ETP) de 1847 à 2006 2 e moitié du 19 e siècle: Contraste saisonnier très marqué! ETP < 20 mm/mois de novembre à mars. 1847-2006: Augmentation progressive des valeurs d ETP entre décembre et février. Or: L hiver est la saison au cours de laquelle se remplissent les réserves en eau. Conséquence: Remplissage des réserves soumis à une perte par évapotranspiration plus importante. Fin 20 e siècle, début du 21 e siècle: Contraste saisonnier moins marqué! ETP < 20 mm/mois de décembre à février. 1847 1857 1867 1877 1887 1897 1907 1917 1927 1937 1947 1957 1967 1977 1987 1997 mm 120-130 110-120 100-110 90-100 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10 Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann J F M A M J J A S O N D Moyenne mobile décennale

3. Le changement climatique observé: Les précipitations - A l échelle planétaire

3. Le changement climatique observé: Les précipitations Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann 1883 1893 Précipitations moyennes mensuelles de 1883 à 2006 (moyenne mobile trentennale) Redistribution des précipitations saisonnières Pluie (mm) Pluie (mm) 850 800 750 700 650 240 220 200 180 160 Pluie annuelle 1885 1895 1905 1915 1925 1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005 Année mm 80-85 75-80 70-75 65-70 60-65 55-60 50-55 45-50 40-45 35-40 1903 1913 1923 1933 1943 1953 1963 1973 1983 140 120 Hiver Printemps Eté Automne 1993 2003 100 1885 1895 1905 1915 1925 1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005 Année J F M A M J J A S O N D Moyenne mobile trentennale

3. Le changement climatique observé: Les précipitations 0.4 Indice NAO hivernal - Moyenne mobile trentennale 0.3 - + Les échanges d énergie entre l océan et l atmosphère : le NAO (North Atlantic Oscillation) index et ses conséquences pour le climat au Luxembourg NAO positif: Forte différence de pression entre Nord (-) et Sud (+). Forte circulation atmosphérique d Ouest. Important nombre de perturbations vers l Europe. Indice NAO 0.2 0.1 0.0-0.1-0.2-0.3 1984 1989 1994 1999 2004 Nombre de jours avec GWL2 en hiver (1910-2006) 40 - + NAO négatif: Faible différence de pression entre Nord (-) et Sud (+). Faible circulation atmosphérique d Ouest. Peu de perturbations vers l Europe. Nombre de jours 38 36 34 32 30 28 26 24 Source données: ASTA / NOAA / CRP-Gabriel Lippmann 22 Moyenne mobile trentennale 20 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

3. Le changement climatique observé: Les précipitations 1910 Nombre de journées avec circulation d ouest 1920 Décalage des occurrences maximales de flux d ouest de l été vers l hiver 1930 1940 1950 Jours 8-9 7-8 6-7 5-6 Contribution des flux d ouest à la pluie totale hivernale 1963 4-5 Diminution significative des occurrences au printemps 1960 1970 1980 3-4 2-3 1-2 0-1 1973 1983 % 60.0-70.0 50.0-60.0 40.0-50.0 30.0-40.0 20.0-30.0 10.0-20.0 0.0-10.0 1990 1993 2000 Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann J F M A M J J A S O N D 2003 Moyenne décennale mobile

3. Le changement climatique observé: Les précipitations Pluie hivernale totale (mm) 470.0 460.0 450.0 440.0 430.0 420.0 410.0 Les liens entre NAO et pluviosité hivernale Indice NAO hivernal & Pluie hivernale totale Moyennes mobiles trentennales 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 0.4 0.3 0.2 0.1 0-0.1-0.2-0.3 Indice NAO Intensité de pluie moy. (mm/jour) Indice NAO hivernal & Intensité de pluie moyenne en hiver 4.9 0.4 Moyennes mobiles trentennales 4.8 0.3 4.7 0.2 4.6 0.1 4.5 0.0 4.4 4.3-0.1 4.2-0.2 4.1-0.3 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Indice NAO Source données: ASTA / NOAA / CRP-Gabriel Lippmann

3. Le changement climatique observé: Les précipitations Indice NAO hivernal & Pluie par GWL2 en hiver Pluie par GWL2 en hiver (mm) 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 Moyennes mobiles trentennales 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 1993 1995 1998 2001 2003 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0-0.1-0.2-0.3 Indice NAO Jours avec GWL2 en hiver (mm) Indice NAO hivernal & Jours avec GWL2 en hiver 38 0.4 37 0.3 36 0.2 35 0.1 34 0.0 33-0.1 32 31-0.2 Moyennes mobiles trentennales 30-0.3 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Source données: ASTA / NOAA / CRP-Gabriel Lippmann Indice NAO

3. Le changement climatique observé: Les précipitations 5.8 Indice NAO hivernal & Intensité de pluie par GWL2 en hiver 0.4 Séquence de pluie par GWL2 (jours) Indice NAO hivernal & Séquences de pluie par GWL2 en hiver 13.5 0.4 13 0.3 12.5 0.2 12 0.1 11.5 0.0 11-0.1 10.5-0.2 Moyennes mobiles trentennales 10-0.3 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Indice NAO Intensité par GWL2 (mm/jour) 5.6 0.3 5.4 0.2 5.2 5 0.1 4.8 0.0 4.6-0.1 4.4 4.2-0.2 Moyennes mobiles trentennales 4-0.3 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Indice NAO Source données: ASTA / NOAA / CRP-Gabriel Lippmann

3. Le changement climatique observé: Le bilan des ressources en eau 1883 1893 1886 Débits moyens mensuels de la Sûre à Steinheim (1886-1917): Décalage de 2 à 3 mois entre pluviosité maximale et débits maximums. Importance de l automne et de l hiver pour le remplissage des réservoirs d eau souterrains. 1891 1896 1901 1906 1911 Débits m 3 /s 120-140 100-120 80-100 60-80 40-60 20-40 0-20 Pluie mm 80-85 75-80 70-75 65-70 60-65 55-60 50-55 45-50 40-45 35-40 1903 1913 1923 1933 1943 1953 1963 1973 1983 1993 Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann J F MA MJ J A SOND 1916 Moyenne mobile décennale Moyenne mobile trentennale J F M A M J J A S O N D 2003

3. Le changement climatique observé: Le bilan des ressources en eau 1883 1893 Débits maximums mensuels de la Sûre à Steinheim (1886-1917): Décalage de 2 à 3 mois entre pluviosité maximale et débits maximums. Importance de l automne et de l hiver pour le remplissage des réservoirs d eau souterrains. 1886 1891 1896 1901 1906 1911 Débits m 3 /s 500-550 450-500 400-450 350-400 300-350 250-300 200-250 150-200 100-150 50-100 0-50 Pluie mm 80-85 75-80 70-75 65-70 60-65 55-60 50-55 45-50 40-45 35-40 1903 1913 1923 1933 1943 1953 1963 1973 1983 1993 Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann 1916 Moyenne mobile décennale Moyenne mobile trentennale J F M A M J J A S O N D 2003

3. Le changement climatique observé: Le bilan des ressources en eau Débits moyens mensuels de l Alzette à Esch/Alzette: Décalage de 2 à 3 mois entre pluviosité maximale et débits maximums. Importance de l automne et de l hiver pour le remplissage des réservoirs d eau souterrains. 1961 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 [m 3 /s] 1.00-1.25 0.75-1.00 0.50-0.75 0.25-0.50 0.00-0.25 mm 80-85 75-80 70-75 65-70 60-65 55-60 50-55 45-50 40-45 35-40 1883 1893 1903 1913 1923 1933 1943 1953 1963 1973 1983 1993 1994 2003 Source données: ASTA / CRP-Gabriel Lippmann J F M A M J J A S O N D Moyenne mobile trentennale J F M A M J J A S O N D

4. Le climat de la fin du 21e siècle - A l échelle planétaire: Températures

4. Le climat de la fin du 21e siècle - A l échelle planétaire: Précipitations

4. Le climat de la fin du 21e siècle La Clerve à Kautenbach le 03 janvier 2003 et le 25 octobre 2003. Vers un climat plus extrême

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