20160229_Scénarios climatiques_Meteo France

CURTE – Commission
Perspectives du Réseau
Météo-France – D2C/DV/C. Périard
Ingénieur Gd Compte, Référent études Commerciales
Le climat de la terre – Hiver 2015-2016
.. de 2.5°
°C … au dessus des normales
Le climat de la terre - Paléoclimatologie
Paléoclimatologie
•dépôts continentaux
•sédiments marins
•glaces polaires
•dosage O-18 O-16 dans les
carbonates
Dernier maximum glaciaire : 20 000 ans
Dernière déglaciation : climatiquement très favorable
à notre espèce :
•Conditions météo ~ stationnaires,
•Propices au développement de l'agriculture et de
l'élevage :
•1 milliard d'individus vers 1800,
•7 milliards d’individus en 2011.
Le climat de la terre – 20ième siècle
France
2011 : + 1.8°C
Normale
1981/2010
Normale
1961/1990
Global
The increase of the mean temperature
during the twentieth century is more
pronounced in France (around 1 ° C) than
that established by the IPCC at global
level (0.74 ° C from 1906 to 2005).
The trend calculated on 1979-2005 period
is 0.55 ° C / decade
Le climat de la terre – et demain …
Pourquoi la Modélisation à Climat Constant
Climat actuel : plus d’hypothèse de stationnarité
Difficulté de positionner un évènement dans un climat changeant
Difficulté d’extrapoler la fréquence d’un événement rare d’un échantillon
temporel limité
Nécessité de nouveaux outils
Utilisation des modèles de climat en mode stationnaire (concentration des
GES fixée)
Les scénario à climat constant
Le scénario 200 ans à climat constant – Climat actuel
Production d’une longues série de données simulées du climat actuel
(constant) afin de disposer d’un vaste échantillon de situations
météorologiques potentielles.
•
Produire des paramètres météorologiques cohérents.
•
Quantifier le climat moyen et sa variabilité,
•
Détecter les occurrences potentielles et l’ampleur des évènements extrêmes,
•
Étudier les corrélations entre paramètres (cohérence des paramètres),
•
Appréhender les enchaînements de types de temps,
•
Calibrer des modèles de consommation ou de production,
•
Alimenter des modèles d’impact,
Les scénarios à climat constant doivent être interprétés comme des ensembles de réalisations
possibles de 100 ou 200 années (ou plus) sous un même climat.
Ce ne sont ni des ré-analyses de situations passées ni des prévisions.
Production du scenario 200 ans CC
•
scénario climatique réalisé avec ARPEGE Climat,
•
ARPEGE-Climat est un modèle à grille étirable et basculable
•
Forcé par un jeu de SST.
•
Concentrations en espèces chimiques (CO2, sulfates, CFC,
ozone), fixées à leurs valeurs moyennes actuelles.
•
Etat initial du scenario fixé par une situation initiale historique
•
Modèle « libre » : les calculs se déroulent sans autre forçage
que celui des températures mensuelles de surface de la mer.
•
Archivage en format binaire sur la moitié des points de la grille
du modèle ARPEGE étiré (17859 points)
La température de surface de la mer (SST) est le paramètre majeur
déterminant la variabilité du climat.
Exploitation du scenario 200 ans CC
Données brutes archivées en sortie de modèle climatique : directement utilisables.
Nécessité d’effacer les biais dus à la modélisation
Mise en cohérence avec une référence climatologique connue.
Les références climatologiques :
•
Ré-analyses ERA-Interim => sur le globe et à l’échelle européenne.
•
Ré-analyse SAFRAN => France métropolitaine Séries de référence pour des stations
(observations, séries redressées du changement climatique, …)
Le recalage consiste à appliquer des modifications aux données
brutes du scénario afin de supprimer des biais par rapport à
une climatologie de référence. Des contrôles de cohérence
spatio-temporelle sont effectués.
*ERA-Interim base de données réalisée par le Centre
Européen ECMWF sur la base d’une version
dédiée et fixée d’un modèle atmosphérique.
(http://www.ecmwf.int/en/research/climatereanalysis/era-interim)
*SAFRAN : archive en points de grille réalisée par météoFrance comprenant : force du vent à 10 m,
température à 2 m, humidité à 2 m, rayonnement
solaire et thermique, précipitations liquides et
solides).
Exemple d’adaptation à une climatologie de référence
A gauche les températures brutes, à droite les températures recalées.
•
Structures spatiales conservées.
•
Températures très froides sur la chaîne Scandinave sont radoucies,
•
Températures un peu trop élevées en Méditerranée sont abaissées.
•
Températures sur terre sont un peu relevées, et les températures sur mer sont un peu
abaissées
Le scénario 200 ans CC : les données préparées
Grille Europe, résolution 0,5°
°
Paramètres horaires, calés sur ERA-Interim
•
•
•
•
•
Température à 2 m
Vent moyen (U et V) à 10 et 100 m de
hauteur
Précipitations
Rayonnement solaire descendant
Nébulosité totale
Grille Proche atlantique, résolution 0.5°
°
Paramètres tri-horaires, calés sur ERA-Interim
• Vent moyen (U et V) 10 m
• Pression mer
Sur 65 villes françaises, séries chronologiques de
température à 2 m, calées sur les
températures de référence énergie
Grille France, résolution 8 km
Paramètres horaires, calés sur SAFRAN
•
•
•
•
•
•
Température à 2 m
Force Vent moyen 10 m
Rayonnement solaire descendant
Rayonnement thermique descendant
Humidité spécifique à 2m
Précipitations
Exemple : étude d’une tempête
Recherche d’un cas de tempête sur la France
Pression mer
Autres exemples
Comparaison des vents à
100 m du modèle
Études
•
opérationnel et des
simulations climatiques
Calcul de statistiques et d’indices – calcul de probabilités et aide à
la décision,
moyenne
N
Calcul de durées de retour d’évènements rares,
20
NO
10
ENE
5
Étude d’évènements remarquables (vagues de chaleur ou de froid,
sécheresse, cumuls importants de précipitations, tempêtes, …)
0
O
E
OSO
ESE
SE
SO
SSO
•
Étude de scénarios comme successions temporelles de situations
caractéristiques de différents types de temps (tel type de temps
généralement suivi par tel autre…),
•
Études de corrélations multi-paramètres,
•
…
9
8
7
Histo
6
Simul
5
SimRec FF
4
SimRec UV
3
2
1
NW
N
W
NW
NW
S
W
SW
W
S
W
SS
SE
SS
E
E
E
ES
E
NE
0
EN
Détermination de types de temps avec classification sur la base
d’un ensemble de paramètres pertinents suivant la sensibilité des
applications de l’utilisateur,
10
force en m/s
•
Études d’impact, élaboration de modèles adaptés à l’impact des
conditions météorologiques sur les activités client,
SSE
S
Force moyenne du vent à 100 m selon la direction du vent au point 4703
N
•
fréquence direction
NE
15
ONO
•
NNE
W
•
maxi
25
NNO
NN
E
•
dir ection d'où souffle le ve nt
Étude de la température
ressentie (Wind Chill)
Merci de votre attention
ClimatHD, climat d’hier et de demain, offre une visualisation simple, accessible à tous et
actualisée de l’état des connaissances sur le changement climatique
Une vision intégrée du climat passé et futur, à l’échelle nationale et régionale