Détection locale des différentes catégories d’épi-

La première étape consiste à détecter les jours secs et les épisodes secs sur la période 1979-2013 : un jour est considéré comme sec quand le cu-mul quotidien des précipitations est inférieur au seuil de 1 mm, et ce pour

chacun des points de grille étudiés. La période 1979-2013 est ici utilisée car elle représente une période climatique de référence récente (au moins 30 ans, comme le préconise l’OMM), mais c’est également une période proche de celle couverte par les simulations d’évaluation des modèles climatiques régionaux (1979-2009, voir chapitre 3 section 1.3.3.2), étudiées ultérieure-ment pour appréhender la variabilité future des épisodes secs hivernaux. Le seuil de pluie de 1 mm/jour est régulièrement utilisé dans la littérature scientifique comme étant le seuil qui différencie les jours secs des jours avec précipitations (Zhang et al., 2005 ; Lana et al., 2006 ; Serra et al., 2006 ; Sanchez et al., 2011 ; Hertig et al., 2013 ; Saaroni et al., 2015). Le seuil de 1 mm/jour est moins exposé aux erreurs de mesure sur les pluies faibles faites par les pluviomètres (Frei et al., 2003), c’est pourquoi il sert souvent de référence pour dissocier les jours pluvieux des jours secs.

Avec ce seuil de 1 mm de précipitations cumulées quotidiennes, le jeu de données E-OBS détecte 26 % de points de grille pluvieux sur la pé-riode de référence 1979-2013 (par rapport aux 4 343 points de grille étudiés sur les 8 228 jours concernés par la période 1979-2013). Le ratio de points de grille pluvieux fait référence au pourcentage total des points de grille concernés par des précipitations pour l’ensemble des jours étudiés (chacun des 4 343 points de grille étant considéré autant de fois qu’il y a de jours étudiés). Ici par exemple, sur les 35 734 204 valeurs associées aux points de grilles étudiées (4 343 points de grille * 8 228 jours étudiés), 9 299 906 va-leurs sont associées à des points de grille pluvieux, les 26 434 296 autres valeurs étant associées à des points de grille secs. Le rapport entre ces deux valeurs donne bien 26 % de points de grille pluvieux pour les 34 saisons humides de la période 1979-2013. À l’échelle d’un point de grille, un épisode sec est défini comme étant une succession de jours secs.

La deuxième étape consiste à retenir, pour chaque point de grille, les valeurs des durées uniques des épisodes secs détectés sur la période 1979-2013. On appelle ici "durées uniques", la gamme des valeurs de durée des épisodes, et non la distribution des durées de tous les épisodes secs détectés. Par exemple, pour un point de grille donné, quand plusieurs épisodes secs durent 3 jours, on ne retiendra qu’une seule fois la valeur de 3 jours dans la

gamme des valeurs uniques.

Quatre centiles sont ensuite calculés sur les durées uniques détectées sur la période 1979-2013, pour créer une typologie des différents épisodes secs, par point de grille : les très courts (Très Courts Épisodes Secs, TCES) ont une durée inférieure au centile 20, les courts (Courts Épisodes Secs, CES) une durée comprise entre le centile 20 et le centile 40, les moyens (Épisodes Secs Moyens, ESM) compris entre le centile 40 et le centile 60, les longs (Longs Épisodes Secs, LES) ont une durée comprise entre le centile 60 et le centile 80 et enfin les épisodes secs les plus longs (Très Longs Épisodes Secs, TLES) sont d’une durée supérieure au centile 80. Les centiles sont calculés à partir des durées uniques des épisodes secs, et non à partir de la distribution des durées de tous les épisodes secs détectés. Cela permet de réellement différencier les types d’épisodes secs selon leur durée.

Par exemple, la figure 1.17 montre un aperçu des centiles calculés sur les valeurs uniques de durées des épisodes secs détectées entre 1979 et 2013 pour le point de grille n^◦ 8 977 (situé en Grèce). Pour ce point de grille, le centile 20 a une valeur de 8,1 jours, le centile 40 a une valeur de 15,7 jours, le centile 60 a une valeur de 23,3 jours et enfin le centile 80 a une valeur de 32,8 jours. Pour ce point de grille, un très long épisode sec aura une durée minimum d’au moins 33 jours consécutifs sans précipitations.

À l’inverse, si on considère les centiles calculés sur la distribution des durées de tous les épisodes secs détectés, pour le point de grille n^◦ 8 977, le centile 20 aurait une valeur de 1 jour, le centile 40 aurait une valeur de 2 jours, le centile 60 aurait une valeur de 4 jours et le centile 80 aurait une valeur de 8 jours (non montré). Calculer les centiles sur la distribution des durées de tous les épisodes secs biaiserait alors la typologie, car les épisodes secs les plus courts représentent la grande majorité de l’effectif total des épi-sodes secs détectés. En effet, comme le montre la figure 1.18, pour le point de grille n^◦ 8 977 sur la période 1979-2013, plus les épisodes secs détectés sont longs et moins leur nombre est important. Les épisodes secs de 1 jour, 2 jours et 3 jours sont au nombre de 247, 185 et 120, contre seulement 2 évé-nements de 39 jours, un seul événement de 42 jours et un seul événement de

54 jours secs consécutifs. Une fois les différents types d’épisodes secs définis sur la période de référence 1979-2013, on identifie les épisodes secs sur la période d’étude 1957-2013, à partir des valeurs des centiles calculés sur la période de référence. Détecter les épisodes secs sur la période 1957-2013, à partir des centiles calculés sur la période 1979-2013, permet de détecter des tendances dans la fréquence des épisodes secs, et aussi d’augmenter la taille de l’échantillon pour l’étude diagnostique des liens entre les épisodes secs les plus longs et la circulation atmosphérique.

Figure ^{1.17 – Exemple des quatre centiles calculés sur les durées uniques}

des différents épisodes secs détectés pour le point de grille n^◦ 8 977 (situé en Grèce), sur les 34 saisons (septembre-avril) de la période 1979-2013.

Figure ^{1.18 – Distribution de tous les épisodes secs détectés pour le point}

de grille n^◦ 8 977 (situé en Grèce), sur les 34 saisons (septembre-avril) de la période 1979-2013.

1.4.1.2 Détection des événements climatiques de très longs