Sensibilité des surcotes aux jours « Greenland Above » et à l’Oscillation

Nord-Atlantique : variations au 20^ème siècle

En complément des corrélations glissantes analysées dans la section précédente, l’objectif de cette section est de déterminer comment la sensibilité du niveau marin a changé vis-à-vis d’une fréquence des jours GA et d’IONA négatifs.Pour cela, les mois ayant le plus (GA+) et le moins (GA-) de jours GA sont extraits par segments de 60 mois. Les moyennes du niveau marin mensuel moyen au GD et à MA, correspondant à GA+ et GA- sont ensuite calculées. Les mêmes calculs sont effectués en considérant les mois ayant le plus (+ d’IONA négatifs) et le moins (- d’ IONA négatifs) de jours d’IONA négatifs.

De façon générale de 1905 à 2002, le niveau marin mensuel moyen au GD et à MA est logiquement plus élevé dans l’échantillon GA+ que dans GA- (figure 86). Au GD, deux périodes montrent cependant des niveaux marins moyens quasiment similaires dans les mois avec le plus et dans ceux avec le moins de jour de GA (figure 86). La première, de 1915 à 1925, peut être éventuellement liée à un problème de données marégraphiques, contrairement à la deuxième, de 1943 à 1953, où les données sont fiables (figure 86). A MA, de 1947 à 1955, le niveau marin mensuel moyen est similaire dans les mois avec le plus de jour de GA et dans ceux avec le moins de jours GA (figure 86). Cette observation est synchrone avec le problème de données marégraphiques à MA présenté en section 4.2.2. Un point d’intérêt majeur vient du fait qu’à partir de la fin des années 50, le niveau marin mensuel moyen au GD et à MA dans l’échantillon GA+ s’écarte de plus en plus de celui dans GA-. Cet écartement se prolonge surtout jusqu’au milieu des années 70, alors même que le nombre de jours GA par mois dans l’échantillon GA+ diminue (figure 86).Les résultats sont identiques en considérant la sensibilité des surcotes au type de temps GA via l’analyse des percentiles mensuels à 75% des surcotes (Ullmann et Moron, 2008).

Pour résumer, le niveau marin mensuel moyen au GD et à MA est de plus en plus haut quand les jours GA sont plus fréquents que la normale. Ces observations sont synchrones et logiques avec le renforcement de corrélation entre la fréquence mensuelle des jours GA et la fréquence mensuelle des surcotes > 20 cm au GD d’une part, et avec le niveau marin mensuel moyen à MA d’autre part (cf. § 15.1).

Figure 86 : moyenne des hautes (trait noir gras) et basses (trait noir) occurrences mensuelles (en %) des jours « Greenland Above » (GA), sur des périodes glissantes de 60 mois, avec le niveau marin mensuel (en cm) au Grau-de-la-Dent (trait plein) et à Marseille (trait pointillé), quand l’occurrence des GA est plus élevée que la moyenne (en rouge) et quand elle l’est moins (en bleu) sur la période de 1905 à 2002.

Ces résultats sont proches en considérant les niveaux marins mensuels moyens au GD et à MA dans les échantillons des mois ayant le plus et le moins de jours d’IONA négatifs (figure 87). Le nombre de jours d’IONA négatifs par mois dans ces deux échantillons reste quasiment stationnaire au 20^ème siècle (figure 87). Par contre, dans la seconde moitié du 20^ème siècle, les niveaux marins mensuels moyens au GD et à MA deviennent de plus en plus hauts lorsque la fréquence mensuelle des jours IONA négatifs est plus élevée que la normale (figure 87). Cette hypersensibilité du niveau marin se développe légèrement entre 1955 et 1965. Mais cette fois-ci, c’est surtout à partir de 1975 que le niveau marin moyen des mois ayant le plus de jours d’IONA négatifs devient beaucoup plus haut que celui des mois en ayant le moins (figure 87). Là encore, ces résultats sont logiques et synchrones avec l’augmentation importante, à partir de 1975, de la part de variance interannuelle commune entre l’IONA mensuel moyen et la fréquence mensuelle des surcotes > 20 cm au GD, ainsi qu’avec le niveau marin mensuel moyen à MA (cf. § 15.1).

Figure 87 : moyenne des hautes (trait noir gras) et basses (trait noir) occurrences mensuelles (en %) des jours d’IONA < 0, sur des périodes glissantes de 60, mois avec le niveau marin mensuel moyen (en cm) au Grau-de-la-Dent (trait plein) et à Marseille (trait pointillé) quand l’occurrence de l’IONA négatif est plus élevée que la moyenne (en rouge) et quand elle l’est moins (en bleu) sur la période de 1905 à 2002.

Afin de tester si les écarts du niveau marin des échantillons GA+ et GA- ne sont pas dus uniquement à l’échantillonnage, les séries chronologiques de fréquence mensuelle des jours GA et des niveaux marins mensuels moyens au GD puis à MA ont été permutées par paires 1000 fois. La sensibilité du niveau marin moyen à MA et au GD a été recalculée pour chacune des séries permutées. Sur la période 1960-2002, les écarts moyens entre le niveau marin des deux échantillons sont classés par ordre croissant pour chacune des 1000 simulations et sont comparés à l’écart moyen observé. Moins de 1% des écarts moyens simulés de 1960 à 2002 atteignent ou sont supérieurs à celui observé, soit plus de 12 cm. L’écart de niveau marin moyen à MA et au GD, atteint sur la période 1960-2002 entre l’échantillon GA+ et GA-, n’est donc pas uniquement lié à l’échantillonnage. Les mêmes opérations ont été réalisées avec l’échantillon + d’IONA négatifs et - d’IONA négatifs. Là encore, l’écart de niveau marin moyen à MA et au GD atteint entre ces deux échantillons, cette fois-ci sur la période de 1975 à 2002 (soit de 15 cm), n’est pas uniquement lié à l’échantillonnage.

L’analyse des variations de la relation entre les surcotes et les forçages atmosphériques montre que :

• La corrélation entre la fréquence mensuelle des jours GA et la fréquence mensuelle

des surcotes > 20 cm au GD s’intensifie à partir de 1960. Il en va de même en considérant le niveau marin mensuel moyen à MA ;

• A partir des années 60, le niveau marin mensuel moyen au GD et à MA devient de

plus en plus haut quand la fréquence mensuelle des jours GA est plus élevée que la normale ;

• La corrélation entre la fréquence mensuelle des jours d’IONA négatifs et celle des

surcotes > 20 cm au GD s’intensifie à partir de 1975. Ce même renforcement s’observe avec le niveau marin mensuel moyen à MA ;

• A partir de 1975, le niveau marin mensuel moyen au GD et à MA devient de plus en

plus haut quand la fréquence mensuelle des jours d’IONA négatifs est plus élevée que la normale.