Forçages atmosphériques des surcotes: variabilité multi-décennale au 20 ème siècle

20

siècle

Dans le contexte de la variabilité climatique au 20ème siècle, il est particulièrement important d’appréhender comment la fréquence et l’intensité des forçages atmosphériques des surcotes varient dans le temps, de l’échelle de l’ONA à l’échelle locale.

Durant la deuxième moitié du 20^ème siècle, la fréquence hivernale des vents d’afflux de SE augmente significativement aux trois stations météorologiques du Golfe du Lion (figure 79a, b, d, e et table 19). A contrario, la fréquence hivernale des vents de NW baisse légèrement (figure 79c, f et table 19). Autrement dit, l’augmentation de la fréquence des vents d’afflux de SE et la diminution de celle des vents de NW montrent une cohésion d’échelle régionale. Cette dernière témoigne d’un lien avec la variabilité atmosphérique à une échelle spatiale plus vaste que le Golfe du Lion (figure 79 et table 19; Ullmann et al,

2007b). Cette évolution est quasiment homogène dans chacun des mois d’octobre à mars

(non montré). La vitesse des vents d’afflux de SE, mais aussi la durée maximale de leur séquence, montrent également une légère augmentation régionale autour du Golfe du Lion (Ullmann et al., 2007a; Ullmann et Pirazzoli, 2007b). Enfin, la fréquence hivernale des vents d’afflux de SE > 5 m/s et > 10 m/s augmentent également significativement au trois stations météorologiques du Golfe du Lion (non montré).

stations périodes direction du vent tendance linéaire

Cap Couronne 1961-2003 90°-135° +0.28 %/an (> 99%)

Cap Couronne 1961-2003 90°-180° +0.25 %/an (> 99%)

Cap Couronne 1961-2003 270°-360° -0.08 %/an (> 90 %)

Sète 1949-2003 90°-180° +0.14 %/an (> 99%)

Port-Vendres 1949-2003 135°-180° +0.13 %/an (> 99%)

Port-Vendres 1949-2003 315°-360° -0.04 %/an (> 90 %)

Table 19 : tendance linéaire (en %/an) de 1961 à 2003 calculée sur la fréquence hivernale des vents de 90°-180°, 90°-135° et 270°-360° à Cap Couronne, de 90°-180° à Sète et de 135°-180° et 315°-360° à Port-Vendres. L’intervalle de confiance de la pente, exprimé en pourcentage (99%), est selon un test en T de Student avec l’hypothèse nulle (H0) que la pente calculée soit nulle.

Figure 79 : fréquence hivernale (en %) des vents d’afflux (trait et cercles) et variations filtrées par un filtre de Butterworth passe-bas ne retenant que les périodes plus longues que 30 ans en trait gras. En trait tireté rouge, la fréquence hivernale moyenne calculée de 1961 à 2003. Les fréquences hivernales sont calculées pour (a) les vents de 90°-135°, (b) 90°-180° et (c) 270°-360° à Cap Couronne (CC), pour ceux de (d) 90-180° à Sète (SET) et pour ceux de (e) 135°-180° et (f) 315°-360° à Port-Vendres (PV).

Ensuite, à l’échelle synoptique, les PSM hivernales moyennes entre le Golfe de Gascogne et les Iles Britanniques sont quasiment stationnaires de 1905 à 1965. Elles montrent ensuite une période de hausse de 1970 à 1985 (figure 80). Cette hausse est synchrone avec la légère baisse de la fréquence hivernale des jours où une dépression < 1010 hPa se trouve sur ce secteur (figure 80). La moyenne des fréquences hivernales de ces jours, calculée sur la période 1970-2002, est significativement plus basse que celle calculée sur la période 1905-1930 selon un test en T de Student. Ces variations coïncident avec le gonflement de l’anticyclone des Açores observé durant la seconde moitié du 20^ème siècle (Cassou, 2004). La légère diminution de la fréquence des dépressions autour du Golfe de Gascogne à partir de 1965, associée à l’intensification de l’anticyclone des Açores, semble a priori paradoxale avec l’augmentation de la fréquence des vents d’afflux de SE autour du Golfe du Lion.

Figure 80 : PSM hivernales moyennes en hPa de [15°W-0°W], [40°N-45°N] (trait noir) et fréquence hivernale (en %) des PSM quotidiennes < 1010 hPa (trait bleu) sur ce secteur de 1905 à 2002 en bleu. En trait gras superposé, les variations filtrées par un filtre de Butterworth passe-bas ne retenant que les périodes plus longues que 30 ans.

A l’échelle des types de temps, la fréquence hivernale des jours de chaque type de temps est quasiment stationnaire au 20^ème siècle (figure 81; Ullmann et Moron, 2008). Toutefois, la fréquence des jours ZO semble augmenter et celle de BL légèrement diminuer, surtout entre 1970 et 1990 (figure 81a, d). La fréquence hivernale moyenne des jours BL, calculée dans les 30 dernières années du 20^ème siècle, n’est cependant pas significativement différente de

celle calculée dans les 30 premières selon un test en T de Student. Pour résumer, la fréquence hivernale des jours GA et BL, forçage des surcotes à l’échelle des types de

temps, est statistiquement stationnaire au 20^ème siècle. Les variations lentes de la

fréquence hivernale des jours GA et/ou BL ne permettent donc pas d’expliquer à elles seules l’évolution lente des surcotes dans le Golfe du Lion.

Figure 81 : fréquence hivernale (en %) des jours (a) « Zonal » (ZO), (b) « East-Atlantic » (EA), (c) « Greenland Above » (GA), (d) « Blocking » (BL) et (e) « Atlantic-Ridge » (AR) de 1905 à 2002. En trait gras superposé, les variations filtrées par un filtre de Butterworth passe-bas ne retenant que les périodes plus longues que 30 ans.

Enfin, les conditions hivernales moyennes de l’ONA montrent une prédominance de la phase positive au début du siècle jusque dans les années 1920 (figure 82). Elle devient progressivement négative jusque dans les années 1965-70 où elle atteint son minimum (figure 82; Lamb et Peppler, 1987). A partir de 1970, le mode devient alors rapidement positif jusqu’à la fin du 20^ème siècle (figure 82). Le balancement du mode négatif de l’ONA vers le mode positif dans les années 70 est synchrone avec le renforcement de l’anticyclone des Açores et la baisse des dépressions transitant entre le Golfe de Gascogne et les Iles Britanniques (figures 80 et 82). Il l’est également avec la hausse de la fréquence hivernale des jours ZO (figures 81 et 82). La déviation positive de la phase hivernale moyenne de l’ONA à partir de 1975 est donc a priori paradoxale avec l’augmentation de la fréquence des surcotes et des vents d’afflux de SE, ainsi qu’avec la stationnarité de la fréquence hivernale des jours GA et BL (figure 82, § 8.2). La variabilité temporelle de l’ONA influence pourtant la fréquence des dépressions autour du Golfe de Gascogne et des vents de SE dans le Golfe du Lion. Encore une fois, la variabilité lente de la phase hivernale moyenne de l’ONA ne peut expliquer à elle seule l’évolution des surcotes et des vents d’afflux de SE dans le Golfe du Lion.

Figure 82 : IONA hivernal moyen (en hPa) de 1905 à 2002 (en bleu) et variations filtrées par un filtre de Butterworth passe-bas ne retenant que les périodes plus longues que 30 ans en trait noir superposé.

L’analyse de la variabilité multi-décennale à séculaire des forçages atmosphériques des surcotes dans le Golfe du Lion montre que :

• La fréquence hivernale des vents d’afflux de SE augmente régionalement dans le

Golfe du Lion durant la seconde moitié du 20^ème siècle ;

• La fréquence hivernale des vents de NW diminue régionalement dans la seconde

moitié du 20^ème siècle ;

• La fréquence hivernale des dépressions transitant entre le Golfe de Gascogne et les

Iles Britanniques baisse légèrement à partir des années 70 ;

• La fréquence hivernale des jours GA et BL est statistiquement stationnaire à

l’échelle du 20^ème siècle. Celle des jours ZO augmente à partir de 1970 ;

• Les conditions hivernales moyennes de l’ONA montrent une transition rapide d’une

phase négative à positive à partir de 1970 ;

• La variabilité lente de la fréquence des forçages atmosphériques des surcotes, à

l’échelle synoptique, des types de temps et de l’ONA, est donc a priori paradoxale avec l’augmentation de la fréquence des vents d’afflux de SE et des surcotes à l’échelle du Golfe du Lion.