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OSUG - Terre Univers Environnement

Variabilité spatiale du pouvoir explicatif de différents prédicteurs atmosphériques pour l’estimation des précipitations journalières sur le territoire français

Thèse de Jérémy CHARDON soutenue le 11 Décembre 2014

4 novembre 2016 ( maj : 22 décembre 2016 )

Encadrants : A.C. favre et Benoit Hingray

Les études régionales de l’impact du changement global nécessitent des scénarios climatiques régionaux à haute résolution temporelle et spatiale. Les méthodes de descente d’échelle statistique sont fréquemment utilisées pour générer ces scénarios. Elles utilisent les liens d’échelle statistique identifiés sur le climat récent entre différents prédicteurs atmosphériques de grande échelle et les variables météorologiques de surfaces régionales cibles. Le pouvoir explicatif d’un prédicteur, évalué par la capacité prédictive du lien d’échelle obtenu avec ce prédicteur, a été exploré pour l’estimation des précipitations journalières locales en France (extraites des réanalyses SAFRAN).

Une vingtaine d’indices atmosphériques ont été sélectionnés parmi ceux utilisés pour des études similaires réalisées sur d’autres régions européennes. Ils caractérisent la circulation et/ou l’état thermodynamique de l’atmosphère au pas de temps journalier. Le pouvoir explicatif de chaque prédicteur présente une très bonne cohérence spatiale et des signatures régionales très contrastées. Pour l’occurrence des précipitations par exemple, la composante méridienne du vent à 700 hPa a un pouvoir explicatif prépondérant sur le pourtour méditerranéen, alors que la composante zonale du vent à 700 hPa joue un rôle important sur le reste du territoire. Ces travaux illustrent aussi l’intérêt des variables d’humidité. Le potentiel explicatif de l’humidité relative à 700hPa par exemple, surpasse celui des indices atmosphérique dynamiques pour toutes les régions françaises et les zones de montagnes en particulier.

Pour la hauteur des précipitations quotidiennes, le pouvoir explicatif des prédicteur est du même ordre de grandeur que celui obtenu pour les occurrences. La cohérence spatiale est moins prononcée mais les signatures régionales sont similaires. Les prédicteurs les plus intéressants pour la construction d’un lien d’échelle devraient donc idéalement dé-pendre de la région d’intérêt.

Pouvoir explicatif (variance expliquée par le lien d’échelle) de différents prédicteurs pour l’occurrence des précipitations journalières (haut) et les hauteurs précipitées (bas). Gauche : vent zonal, milieu : vent méridien et droite : humidité relative de l’air à 700 hPa. Echelle en % de variance expliquée (modèle parfait à 100%) ; précipitations SAFRAN agrégées sur une grille de 40*40km ; 1982 – 2001.

Voir en ligne : Résumé et manuscrit de thèse








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