Impact sur les précipitations

3.1.3.1 Précipitations moyennes

Pour évaluer l’impact de notre protocole expérimental sur les précipitations moyennes, on calcule une anomalie absolue du taux de précipitation par rapport à B0. L’analyse de la figure3.6montre un certain nombre de similarités avec les figures correspondantes pour Tmax. Les précipitations sont fortement réduites de mai à août sur tout le sud de l’Europe. Au début de l’automne, il apparaît clairement que les sols secs impactent toujours la pluviométrie, et que l’effet de l’initialisation est plus ténu, mais non nul, en particulier au centre du domaine MED (fig.3.6(c) et3.6(f)). Il est remarquable que les sols secs semblent également affecter la pluviométrie sur les mers. Ce point particulier est discuté plus bas.

FIGURE3.6: Anomalie absolue du taux moyen de précipitation par rapport à B0 en mm/jour pour D1 (première

ligne) et D2 (seconde ligne) moyennée sur les périodes mai-juin (a et d), juillet-août (b et e) et septembre-octobre (c et f). Le domaine MED est délimité par le rectangle violet tireté.

Nous avons également évalué les anomalies relatives de précipitations, car les taux moyens de précipitation sont très différents entre le nord du domaine, et le sud désertique (fig.3.7). Néanmoins, ces anomalies relatives (non montrées) nous mènent à des conclusions similaires.

Le taux de précipitations est moins affecté par l’initialisation par des sols très humides (fig.3.8(a) à (c)), à l’exception de la région des Balkans, déjà identifiée dans l’étude des températures. Quand les sols humides sont prescrits, la pluviométrie est nettement accrue sur le sud de l’Europe, de mai à août.

FIGURE3.7: Précipitations climatologiques de la simulation de référence B0 en mm/jour pour les périodes

mai-juin (a), juillet-août (b) et septembre-octobre (c).

L’augmentation des précipitations sur les mers Noire et Méditerranée est assez conséquente sur les trois périodes pour W2, en particulier en septembre-octobre (fig.3.8(d) à (f)). Comme les températures de surface de la mer sont climatologiques et donc inchangées entre B0 et W2, ce résultat suggère que des sols humides peuvent avoir un effet distant sur les précipitations. On peut supposer que l’humidité des basses couches de l’atmosphère résultant de l’évapotranspiration est transportée sur les régions ma- ritimes, ce qui favorise la déstabilisation de la colonne atmosphérique et la génération de précipitations convectives. La mise en évidence d’un tel mécanisme requiert des analyses complémentaires qui seront menées après cette thèse, notamment si le modèle CMCC-SPSv3 produit des résultats similaires.

3.1.3.2 Distribution des précipitations

Pour construire la figure3.9, on calcule au préalable pour chaque période les centiles de la distribu- tion de précipitations de la simulation de référence par point de grille. On calcule ensuite pour chaque période et pour chacune des expériences W1, W2, D1 et D2, toujours en point de grille, le pourcentage du nombre de jours de précipitations compris dans chaque intervalle de centiles, par rapport au nombre théorique. Ce pourcentage est ensuite moyenné spatialement sur la moitié nord de la région MED (délimitée par le cadre violet sur la carte de la figure3.5).

On constate pour les périodes mai-juin et juillet-août que les simulations D1 et D2 ont un com- portement très proche, avec une nette augmentation de la fréquence de journées sans pluie (autrement dit du nombre de jours avec une pluviométrie inférieure au premier décile "q10" de la distribution de précipitations de B0) et une raréfaction des journées de fortes précipitations. Pour W2, c’est une évolution quasi-symétrique, avec moins de journées sèches et des pluies intenses plus fréquentes, en particulier en juillet-août. En revanche, la simulation W1 initialisée avec des sols humides présente une certaine baisse de la fréquence des jours de faible précipitations, mais un changement de distribution négligeable pour les précipitations extrêmes.

Le changement de distribution des précipitations en septembre-octobre pour D1 et W1 est très faible, conformément au résultat sur les précipitations moyennes. L’information issue des conditions initiales de surface est très largement "oubliée" par le système aux mois 5 et 6 sur la région MED. Les sols maintenus humides (W2) contribuent à augmenter la fréquence des précipitations les plus fortes, sur les trois périodes, et en particulier en septembre-octobre sur le sud de la région MED (non montré), période de formation d’épisodes précipitations intenses ou HPE ("Heavy Precipitation Events").

FIGURE3.8: Idem figure3.6pour W1 et W2

3.1.4 Synthèse

Les expériences présentées dans cette partie apportent un premier éclairage sur la sensibilité du climat méditerranéen à l’humidité du sol. Malgré un cadre expérimental très idéalisé, il apparaît que la probabilité de températures diurnes extrêmement élevées est accrue lorsque les sols sont secs et diminuée en cas de sols humides. En revanche, l’état des sols n’a pas d’influence notable sur la fréquence de journées extrêmement fraîches. On distingue aussi un gradient méridien de sensibilité, avec le nord du domaine plus sensible aux sols secs, et le sud, dont les sols sont déjà très secs en moyenne, plus sensible à l’humidification des sols.

La pluviométrie du sud de l’Europe est nettement diminuée en cas de sols secs et un peu accrue en cas de sols humides. Comme pour les températures, les précipitations de la péninsule Balkanique sont particulièrement sensibles aux deux situations. Enfin, les sols humides semblent avoir un effet distant, en favorisant des précipitations plus importantes sur la mer Méditerranée et la mer Noire. Au-delà des précipitations moyennes, la fréquence de journées sans précipitations augmente lorsque les sols sont secs et diminue en cas de sols humides. C’est l’inverse qui se produit pour la fréquence de précipitations extrêmes. Ce résultat est important si l’on considère l’impact socio-économique des événements de précipitations intenses sur le pourtour méditerranéen, mais reste néanmoins à confirmer avec une approche multi-modèle.

Enfin, et pour ouvrir des perspectives en prévisibilité infra-saisonnière à saisonnière, les conclusions précédentes sont généralement valables lorsqu’on initialise les sols en conditions sèches début mai dans notre modèle, avec toutefois une nette atténuation du signal en septembre-octobre. On remarque une certaine asymétrie avec l’initialisation en conditions humides dont les effets sur les températures et les précipitations semblent en règle générale moins prononcés et moins persistants que lorsque les conditions initiales de surface sont sèches.

FIGURE3.9: Anomalie de distribution des précipitations (%) sur la moitié nord de la région MED (voir fig.3.5), par intervalle de quantiles de la distribution de précipitations de B0.