Des exemples récents

Comme nous l’avons évoqué précédemment, la première décennie duxxi^e siècle a vu l’Eu-rope frappée par plusieurs événements climatiques extrêmes. Cette section se propose d’en étudier les principales statistiques. En premier lieu, nous pouvons noter que tous les records saisonniers d’anomalies de température ont été battus depuis 2003 (Figure 1.2⁸). Précisons que les anomalies présentées ici sont moyennées régionalement sur les surfaces continentales comprises entre 10 °W et 30 °E de longitude, et entre 35 et 70 °N de latitude. Cette région sera par ailleurs, dans cette thèse, souvent désignée de façon abusive comme l’Europe.

Au premier plan, nous retrouvons sans surprise l’été 2003, qui se distingue par ses canicules exceptionnelles et dramatiques, et qui, avec une anomalie de 2.5 °C (3.2 σ), pulvérise l’ancien record de température européenne d’été datant alors de. . . 2002 (1.6 °C, 1.9 σ). L’épisode exceptionnel de 2003 a suscité, parallèlement à une prise de conscience de l’opinion publique, une grande attention scientifique (Beniston,2004; Black et al.,2004; Cassou et al.,2005; Chase et al., 2006; Ciais et al., 2005; Ferranti and Viterbo, 2006; Fischer et al., 2007; Schär and Jendritzky,2004; Stott et al.,2004; Trigo et al., 2005; Vautard et al., 2007, sont des exemples parmi de nombreux autres). Nous ne lui réserverons néanmoins dans cette thèse qu’une place quasi-anecdotique dans le chapitre 3. Si ce choix peut sembler paradoxal puisque l’été 2003 constitue un exemple d’extrême de température « par excellence », il est motivé par le fait que les nombreuses études citées précédemment ont déjà largement contribué à la compréhension de son développement dynamique et de ses processus amplificateurs. En revanche nous ne nous étonnerons pas de le voir régulièrement évoqué au cours de cette thèse, souvent à titre de comparaison.

Après un nouvel été chaud en 2006 (1.7 °C, 2 σ, deuxième derrière 2003), la période al-lant de l’automne 2006 au printemps 2007 s’est également distinguée par des températures extrêmement douces, à tel point que les trois précédents records de température d’automne, d’hiver et de printemps y ont été battus. Si les anomalies saisonnières de température de l’hi-ver 2006/07 et du printemps 2007, bien que records, sont légèrement moins intenses que celle de l’été 2003 (respectivement 2.6 et 1.9 σ), celle de l’automne 2006 n’a rien à lui envier en termes d’amplitude (2.2 °C, 3.1 σ), comme le montre également Beniston (2007). Une étude de Luterbacher et al. (2007) suggère même que l’automne 2006 puisse être l’automne le plus chaud en Europe depuis∼1500. Cet épisode a pourtant attiré moins d’attention que l’été 2003, sans doute parce que les impacts socio-économiques d’un automne exceptionnellement doux sont moindres, voire positifs en termes de tourisme (le fameux « été indien »). Nous rétablirons quelque peu cette inégalité dans cette thèse en consacrant entièrement le chapitre 2 à l’étude de l’exceptionnelle douceur de l’automne 2006.

De manière générale, les courbes d’anomalies saisonnières de température de la Figure1.2

des révoltes sociales nées de la destruction des récoltes par les violents orages de 1788 et 1789, le conduisant directement à la fin qu’on lui connaît. . . Voir Garnier (2010).

8Les anomalies de température y sont calculées à partir des données de température journalière moyenne des stations duEuropean Climate Assessment and Dataset (ECA&D). Voir l’annexeApour plus les détails sur les jeux de données.

1.1 Extrêmes et climat

Years

Tobs anomalies in degC

1948−2009 European seasonal temperature anomalies

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

2007

Figure 1.2 – Anomalies saisonnières de température de 1948 à 2009 en Europe, par rapport à la climatologie 1961–1990.(Gauche) Évolutions temporelles pour chacune saison, printemps (MAM), été (JJA), automne (SON) et hiver (DJF). Les ombrages gris indiquent les niveaux±1σ et±2 σ. Les six années (∼10 %) les plus chaudes (froides) sont marquées de flèches vers le haut (bas), et les records chauds sont explicitement indiqués. Les tendances linéaires calculées sur 1980–

2009 sont ajoutées. (Droite) Distributions gaussiennes correspondantes (courbes), paramétrées par les moyennes et écart-types des anomalies 1948–2009 (segments horizontaux). Axe de gauche : température en °C. Axe de droite : anomalie normalisée. Données : ECA&D.

Seasonal temperature anomalies from 1948 to 2009 in Europe, relative to the 1961–1990 clima-tology. (Left) Time series for each season, spring (MAM), summer (JJA), autumn (SON) and winter (DJF). Gray shadings indicate±1σ and±2σ levels. Top six (∼10 %) warm (cold) years are marked by upward (downward) arrows and record-breaking warm years are explicitely indi-cated. 1980–2009 linear trends are added.(Right) Corresponding Gaussian distributions (lines), parametrized on means and standard deviations of 1948–2009 anomalies (horizontal segments).

Dataset : ECA&D.

révèlent deux principaux comportements. Premièrement, elles mettent en évidence les contrastes de variabilité inter-annuelle entre les différentes saisons : ainsi leσ européen est environ deux fois plus large en hiver (σ = 1.4 °C) qu’en été (σ = 0.7 °C). Cela se traduit par un étale-ment (resserreétale-ment) de la densité statistique des anomalies en hiver (été), approchée par une distributiongaussienne sur la Figure1.2. Ce contraste important est directement relié à l’acti-vité des fluctuations la dynamique atmosphérique nord-atlantique qui est plus intense en hiver qu’en été, comme nous le verrons dans la section 1.2. Deuxièmement, elles montrent que les récentes saisons records européennes s’inscrivent dans une tendance chaude à plus long terme, qui peut être illustrée par l’ajustement de tendances linéaires sur les trente dernières années

de la Figure 1.2. Ces tendances chaudes sont également illustrées par le fait que les 10 %⁹ d’anomalies les plus chaudes (froides) sont généralement observés dans la seconde (première) moitié de la période 1950–2008, comme l’indiquent les symboles de la Figure 1.2. À noter les contrastes saisonniers entre les tendances de réchauffement européen, environ deux fois plus forte en été (∼0.6°C/décennie) qu’en automne (∼0.3°C/décennie). En particulier les six étés les plus chauds ont été observés depuis 1994, alors que les années 1960 furent également douces en termes de températures automnales. Le réchauffement européen récent s’illustre, enfin, en termes d’anomalies annuelles : il est frappant de constater que l’Europe quasi-entière a subi les années les plus chaudes de la période 1950–2008 lors des deux dernières décennies (Figure1.3).

À l’inverse, les années les plus froides datent en grande majorité de la période 1950–1980. Nous verrons au chapitre 4 que cette tendance semble continuer au xxi^e siècle selon les projections des modèles climatiques.

Figure 1.3 – Années records, indiquées en chaque point de grille par une couleur, en termes d’anomalies annuelles de température(a)chaudes et(b)froides. Données : E-OBS.

Record-breaking years, indicated at each grid point by a color, in terms of (a)warm and(b) cold yearly temperature anomalies. Dataset : E-OBS.

Concluons cet inventaire par un mot sur les saisons extrêmes froides : on remarque dans un premier temps qu’elles n’excèdent que rarement les −2 σ, et que, comme nous venons de le souligner, elles interviennent pour la grande majorité avant les années 1990. Mettons en lu-mière le pic glacial de l’hiver 1962/63 (−3.3 °C,−2.7σ), dont la persistance exceptionnelle de

9Ils concernent, pour chaque saison, 6 années sur la période 1950–2008.

1.1 Extrêmes et climat

conditions polaires sur l’Europe gela les mers des littoraux anglais, normands ou néerlandais, et provoqua d’abondantes chutes de neige jusqu’en Espagne. Cet épisode sera évoqué dans le chapitre 5 de cette thèse, dans un but de comparaison avec l’hiver 2009/10. Le dernier pic froid important est observé durant l’automne 1993 (−1.5 °C, −2.4 σ), et succède à l’été le plus froid des vingt dernières années (le seul, d’ailleurs, qui présente une anomalie négative

−0.2 °C, −0.9σ). Il peut être intéressant de remarquer que cet épisode froid se retrouve dans les températures de surface de l’océan Atlantique nord, mais aussi dans sa partie tropicale¹⁰, et qu’il intervient entre un et deux ans après l’éruption du volcan tropical philippin Pina-tubo¹¹. Si, à notre connaissance, une causalité directe n’a pas été mise en évidence, nous ne pouvons totalement exclure une telle hypothèse, étant donné l’impact des poussières et aérosols volcaniques sur le bilan radiatif de surface¹².