Précipitations

Comme on peut le voir sur les cartes de différences saisonnières de la figure 5.4, Scen- ALD et Scen-DSCLIM s’accordent pour projeter un assèchement du climat pour les quatre saisons (excepté en hiver dans le Nord de la France dans Scen-ALD). Cependant, au delà de cette similitude, ils présentent chacun un comportement assez différent au fil des saisons :

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pour les saisons où Scen-ALD présente l’assèchement le plus marqué (été et printemps), la diminution des pluies simulées par Scen-DSCLIM reste très modérée. A l’inverse, Scen-ALD simule une diminution moindre de la précipitation moyenne pour les saisons où l’assèche- ment modélisé par Scen-DSCLIM est le plus fort (hiver et automne).

L’évolution future des précipitations moyennes dans Scen-GLO (figure 5.4) montrent par ailleurs que Scen-ALD présente un comportement assez similaire à son modèle pilote, ce qui n’est pas le cas de Scen-DSCLIM. Ce résultat découle du fait qu’en climat présent comme en climat futur, ALADIN-Climat simule des précipitations moyennes plus conformes celles de Scen-GLO que ce n’est le cas pour DSCLIM (voir figures 5.5 et 5.6), d’où l’obtention d’une évolution semblable.

(a) Scen-GLO DJF (b) Scen-GLO MAM (c) Scen-GLO JJA (d) Scen-GLO SON

(e) Scen-ALD DJF (f) Scen-ALD MAM (g) Scen-ALD JJA (h) Scen-ALD SON

(i) Scen-DSCLIM DJF (j) Scen-DSCLIM MAM (k) Scen-DSCLIM JJA (l) Scen-DSCLIM SON

Fig. 5.4 – _{Evolution des moyennes saisonnières de précipitations quotidiennes (mm/jour) dans Scen-}

GLO, Scen-ALD et Scen-DSCLIM. Différence : Futur (2071-2100) - Présent (1971-2000).

Bien qu’il soit impossible de donner formellement raison ou tort à l’une ou l’autre des deux projections régionales, se pose assez naturellement la question de savoir à quelle expérience il conviendrait d’accorder le plus de crédit.

Dans cette perspective, les évolutions des précipitations moyennes d’hiver et d’été dans Scen-ALD et Scen-DSCLIM sont comparées à celles obtenues dans les projections clima- tiques régionales A1B réalisées dans le cadre du projet ENSEMBLES. Les figures 5.7 et 5.8 montrent les différences de moyennes saisonnières de précipitations entre le futur et le pré- sent pour ces 13 simulations au regard de celles de Scen-ALD et Scen-DSCLIM.

La comparaison indique que ALADIN-Climat est plus conforme aux autres expériences que DSCLIM, en été comme en hiver. Dans les deux cas, le changement modélisé Scen-DSCLIM sort de l’éventail des projections d’ENSEMBLES, tandis que Scen-ALD reste contenu dans celui-ci.

(a) Scen-GLO DJF (b) Scen-GLO MAM (c) Scen-GLO JJA (d) Scen-GLO SON

(e) Scen-ALD DJF (f) Scen-ALD MAM (g) Scen-ALD JJA (h) Scen-ALD SON

(i) Scen-DSCLIM DJF (j) Scen-DSCLIM

MAM

(k) Scen-DSCLIM JJA (l) Scen-DSCLIM SON

Fig._{5.5 –Moyennes saisonnières de précipitations quotidiennes (mm/jour) en climat présent (1971-2000)}

dans Scen-GLO, Scen-ALD et Scen-DSCLIM.

(a) Scen-GLO DJF (b) Scen-GLO MAM (c) Scen-GLO JJA (d) Scen-GLO SON

(e) Scen-ALD DJF (f) Scen-ALD MAM (g) Scen-ALD JJA (h) Scen-ALD SON

(i) Scen-DSCLIM DJF (j) Scen-DSCLIM

MAM

(k) Scen-DSCLIM JJA (l) Scen-DSCLIM SON

Section 5.3 : Evolution des températures et précipitations moyennes 185

En hiver, les 13 modèles considérés produisent une augmentation des précipitations dans le Nord-Ouest du pays, et la majorité d’entre eux simulent un assèchement sur une partie de la moitié Sud du pays. Scen-ALD s’accorde relativement bien avec cette tendance, avec toutefois un accroissement des pluies plus modéré que la moyenne au Nord et une diminution plus prononcée au Sud. Scen-DSCLIM simule à l’inverse un assèchement quasi- généralisé à tout le pays,qui est plus marqué que celui observé dans toutes les autres expériences.

Fig._{5.7 –Evolution de la précipitation moyenne (mm/jour) d’hiver (DJF) dans des projections régionales}

A1B du projet ENSEMBLES à 25 km de résolution (communication personnelle, Michel Déqué, 2011). Différence : Futur (2071-2100) - Présent (1971-2000).

En été, les simulations d’ENSEMBLES présentent toute une diminution des précipitations s’étendant sur tout le territoire français dans la majorité des cas. Scen-ALD se situe à

nouveau dans la moyenne de ces résultats, alors que Scen-DSCLIM simule un assèchement plus faible que toutes les autres expériences.

Fig. _{5.8 – Identique à 5.7 pour l’été (JJA).}

On peut remarquer par ailleurs que si en hiver, le changement simulé par les modèles CNRM et DMI forcés par Scen-GLO est semblable celui proposé par Scen-ALD, en été, le comportement de DMI s’écarte de façon assez marqué de celui de CNRM et Scen-ALD qui restent tout deux assez proches. Le choix du modèle régional semble donc avoir plus de conséquences en été qu’en hiver. Ceci peut s’expliquer par le fait qu’en été, le forçage latéral a moins d’influence sur le climat simulé par les RCM, les temps de résidence des particules d’air étant plus long à l’intérieur du domaine d’intégration. Le fait que Scen-ALD et CNRM présentent des résultats assez proches indique également que le changement de version d’ALADIN-Climat et la résolution accrue de Scen-ALD n’a ici pas

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un impact très significatif sur les moyennes saisonnières de précipitations.

A la suite de cette comparaison des résultats de Scen-ALD et Scen-DSCLIM à ceux obtenus dans les simulations ENSEMBLES, il semblerait raisonnable d’accorder plus de confiance aux résultats de ALADIN-Climat qu’à ceux de DSCLIM pour ce qui est de la moyenne saisonnières des pluies, tout au moins en hiver et en été.

D’un autre côté, l’étape de validation des expériences de contrôle a montré que DSCLIM était plus réaliste qu’ALADIN-Climat en climat présent. En se basant sur les performances de chaque scénario sur sa période de contrôle, il paraîtrait donc plus logique de conclure que Scen-DSCLIM est plus crédible que Scen-ALD. Rappelons cependant qu’un tel raisonnement repose sur l’hypothèse dite de stationnarité, que l’on peut formuler ainsi : dans une descente d’échelle statistique d’un scénario de changement climatique, les chan- gements observés dans le futur ne sont imputables qu’à une modification des fréquences d’occurrence des différents régimes de temps, ou autrement dit, le lien statistique établi dans le présent entre les régimes de temps et le paramètre considéré demeurera inchangé dans le futur.

La question de la validité de cette hypothèse constitue la principale critique adressée aux méthodes statistiques de descente d’échelle, et reste à ce jour ouverte. En toute rigueur, seule l’observation de la réalité future devrait permettre de pouvoir trancher le débat. En effet, toute expérience formelle cherchant à apporter une réponse à cette question se place nécessairement dans le monde du modèle pour le climat futur, et par suite, elle ne peut qu’évaluer la contribution de la modification des fréquences des régimes de temps modélisés au signal total simulé. Les conclusions de travaux de ce type peuvent cependant apporter des éléments de réponses. Prenons par exemple le cas extrême où le changement de fréquence des régimes n’expliquerait en rien (ou totalement) l’évolution des précipitations simulées dans un ensemble de simulations régionales. La confiance en la validité des méthodes statistiques basées sur ces régimes s’en trouverait fortement infirmée (respectivement confirmée), sauf à considérer que tous les modèles produisent une réponse au changement climatique dénuée de fondement. Sans se retrouver dans ces deux situations extrêmes, certains travaux, tels que ceux de Goubanova (2007); Boé et al. (2009); Driouech et al. (2010), suggèrent que l’évolution future des précipitations moyennes puisse dans certains cas n’être que partiellement due aux changements de fréquences d’occurrence des régimes de temps et expliquer en bonne partie le signal simulé dans d’autres cas. D’autres études apportent également un éclairage pertinent en évaluant la contribution de différents effets de rétroaction locaux à l’évolution future totale des précipitations, effets qui, par construction, ne peuvent être pris en compte dans les méthodes statistiques. Kendon et al. (2010) ont ainsi montré que la rétroaction de l’humidité des sols sur la précipitation moyenne conduisait dans leurs expériences à un assèchement significatif en été et en hiver. Bien que l’on ne puisse pas en déduire que ce résultat s’applique aux sorties de ARPEGE-Climat et de ALADIN-Climat, il est intéressant de constater que cet effet est cohérent avec les différences que nous avons observées dans Scen-ALD et Scen-DSCLIM en été (ce n’est en revanche pas le cas pour l’hiver).

Remarquons que l’application d’une correction statistique de type « quantile-quantile » repose du reste sur une hypothèse assez semblable, à savoir que les erreurs du modèle quan- tifiées en climat présent restent stationnaires dans un climat en évolution. C’est la raison pour laquelle, dans le présent chapitre, nous nous efforçons de limiter autant que possible

l’emploi de la méthode de correction « quantile-quantile », en ne la considérant que dans les cas où il est raisonnable de supposer que l’erreur engendrée par l’éventuelle fausseté de cette hypothèse demeure inférieure à celle commise par le modèle en l’absence de correction. L’objet de ce chapitre n’étant pas d’apporter une réponse catégorique et détaillée à la question de savoir de quelle façon les précipitations moyennes sont susceptibles

d’augmenter d’ici la fin du XXIe

siècle, nous ne poursuivrons pas plus avant la discussion portant sur le degré de confiance à accorder à ALADIN-Climat et DSCLIM en la matière. Retenons simplement pour la suite de l’analyse que les deux scénarios régionaux simulent un assèchement en toute saison, excepté en hiver dans le Nord du pays.