7. L'atmosphère comme chef d'orchestre

L’atmosphère est une enveloppe d’une extrême finesse, telle un fragile voile de gaze déposé à la surface de la Terre. Depuis l’espace, le Soleil – turbulent, mais constant réacteur nucléaire – inonde cette planète bleue d’une chaleur vivifiante. Le Soleil et la Lune unissent leurs effets pour faire danser la Terre, entraînée dans une sarabande bien réglée, mue par rayonnement et gravitation. Chaque soir, immuablement, la Terre renvoie vers le ciel un peu de son énergie, sous forme d’ondes lon..

2. Observations météorologiques et de surface continentale

L’observation, principalement in situ, est un des ingrédients essentiels de la climatologie et des sciences du climat. D’autres sources d’information sont exploitées en climatologie (télédétection, modélisation…) mais la disponibilité de séries longues rend l’observation in situ indispensable. La durée des séries est primordiale, par exemple pour aborder les variations décennales du climat. De tels systèmes d’observation ont été mis en place en réseau dès le Siècle des Lumières, à l’initiativ..

Actions récentes contribuant aux services climatiques en France

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24. Études de sites, atlas des vents et potentiel éolien

La mesure du vent La mesure du vent est un exercice compliqué. En effet, sa métrologie* demeure complexe et sa variabilité spatiale et temporelle est extrêmement élevée : la turbulence des écoulements et les effets locaux font que des sites voisins se comportent très diversement. Le vent moyen, le vent maximum, les rafales – qui peuvent avoir été mesurées selon des protocoles divers au fil du temps – demeurent des paramètres difficiles à obtenir sur le long terme. Au mieux, les séries sont co..

Recherche et sauvetage d’informations météorologiques anciennes : un apport et un regard nécessaires sur le climat

Dandin Philippe, Fleuter Gérard, Javelle Jean-Pierre, Jourdain Sylvie, Roucaute Emeline, Schneider Michel. Recherche et sauvetage d’informations météorologiques anciennes : un apport et un regard nécessaires sur le climat. In: La Gazette des archives, n°230, 2013-2. Les sources d’archives pour l’étude du climat et de l’environnement. pp. 45-65

Les normales climatiques spatialisées Aurelhy 1981-2010 : températures et précipitations

Un nouveau jeu de données de normales climatiques spatialisées pour la période 1981-2010, à la résolution kilométrique sur la France métropolitaine, vient d'être calculé par Météo-France. Ces normales en points de grille, appelées normales Aurelhy, sont obtenues à partir des normales de référence aux postes de mesures, par une méthode d'interpolation qui prend en compte l'influence du relief sur la distribution des paramètres météorologiques. Elles sont disponibles aux pas de temps mensuel et annuel pour les hauteurs de précipitations, les températures minimales, les températures maximales, le nombre de jours avec précipitations et le nombre de jours avec gelée sous abri. Les normales Aurelhy sont disponibles également pour les périodes 1951-1980, 1961-1990 et 1971-2000. Les normales Aurelhy 1981-2010 ont bénéficié de différentes améliorations dans la sélection et la qualité des données, et dans les méthodes de calcul. La spatialisation des paramètres météorologiques reste cependant un sujet de recherche, notamment aux pas de temps fins, dans les régions de montagne et avec des réseaux d'observation météorologique en perpétuelle évolution.A new dataset of spatial climate normals for the period 1981-2010, at kilometer resolution on metropolitan France, has been calculated by Météo-France. These gridded normals, so-called Aurelhy normals, are obtained from reference normals at observing stations, by an interpolation method that takes into account the influence of topography on the distribution of meteorological parameters. They are available at the monthly and annual time scales, for precipitation, minimum temperature, maximum temperature, number of rainy days and number of frost days. The Aurelhy normals are also available for the 1951-1980, 1961-1990 and 1971-2000 periods. The 1981-2010 Aurelhy normals have benefited from improvements in the selection and the quality of input data, and in the calculation methods. However, the spatial analysis of meteorological parameters is still a challenge, especially for fine time scales, in mountainous areas, and with constantly evolving meteorological observation networks

Caractérisation des sècheresses des sols en France et changement climatique : Résultats et applications du projet ClimSec

Le projet ClimSec a étudié l'impact du changement climatique sur la sécheresse et sur l'eau du sol en France en s'appuyant sur la réanalyse de la chaîne hydrométéorologique SAFRAN-ISBA-MODCOU (SIM) depuis 1958. Des indices standardisés, " Standardized Precipitation Index " (SPI) et " Standardized Soil Wetness Index " (SSWI), ont été utilisés pour caractériser les différents types de sécheresse (météorologique et agricole) à partir d'une climatologie de 50 ans. En 2011, ces indices ont été adaptés pour le suivi hydrologique opérationnel et pour répondre aux besoins de qualification de la sécheresse printanière exceptionnelle de cette année. Ces indices ont également été calculés en climat futur à partir des différentes projections climatiques régionalisées disponibles en métropole. Trois expériences particulières en matière de scénarios socio-économiques, de modèles climatiques et de méthodes de descente d'échelle ont permis d'apprécier l'importance relative des différentes sources d'incertitude dans l'évolution attendue des sécheresses. Ces données ont aussi permis de préciser les conditions de l'évolution temporelle des sécheresses, avec une aggravation plus rapide et plus intense des événements liés au déficit d'humidité du sol plutôt qu'au déficit de précipitation. Les projections climatiques indiquent surtout que notre pays risque de connaître, lors de la seconde moitié du XXIe siècle, des sécheresses quasi continues et de grande intensité, totalement inconnues dans le climat actuel. / The ClimSec project has studied the impact of climate change on drought and soil water over France by using a climatological reanalysis of the SAFRAN/ISBA/MODCOU suite (SIM) since 1958. Standardized drought indices for precipitation (SPI) and soil moisture (SSWI) have been defined for research purposes to characterize the various kinds of events. They were then adapted for operational hydrological monitoring and used to assess the exceptional drought of spring 2011. These indices were also calculated for future climate from the various regionalized climate projections available over France. Three particular experiments in socio-economic scenarios, climate models and downscaling methods have been run to estimate the relative importance of the different uncertainties in drought evolution. The assessment of 21st century drought evolution shows a much earlier and more intense occurrence of changes for agricultural droughts linked to soil moisture deficits than for meteorological drought linked with precipitation deficits. Climate projections suggest that France could be affected on the second half of the 21st century by a quasi-continuous drought with a strong intensity, totally unknown in present climate

Le site Internet Pluies Extrêmes sur la France Métropolitaine

Desplat Julien, Dandin Philippe, Jacq V., Balaguer S., Chapnik B., Croux S., Chassagneux P., Rambaldelli B. Le site Internet Pluies Extrêmes sur la France Métropolitaine. In: Evénements extrêmes fluviaux et maritimes. Leurs variabilités spatiales et chronologiques dans l'ouest de l’Europe. 34èmes journées de l’hydraulique Paris, 1 et 2 février 2012. 2012

Projet ClimSec. Impact du changement climatique en France sur la sécheresse et l'eau du sol. Rapport final

Le projet CLIMSEC mené par la Direction de la Climatologie de Météo-France avec le soutien de la Fondation MAIF a permis de caractériser la typologie des sécheresses en métropole sur la période 1958-2008 et d'établir un diagnostic sur leurs évolutions attendues au cours du XXIe siècle. L'étude en climat actuel s'est appuyée sur une modélisation rétrospective de l'humidité du sol sur 50 ans avec la chaîne hydrométéorologique Safran-Isba-Modcou (SIM). La réanalyse SIM établie dans le cadre du projet a fait l'objet d'une évaluation particulière pour vérifier son homogénéité temporelle et a permis d'établir une climatologie à haute résolution de l'humidité des sols en métropole. Les différents types de sécheresse (météorologique, agricole, hydrologique) ont été caractérisés à partir d'indicateurs standardisés. Ces indicateurs permettent à la fois de garantir la cohérence spatiale des analyses à différents pas de temps et la détermination des caractéristiques des évènements: début, fin, sévérité, magnitude. Cet outil a été d'abord utilisé à des fins de description comparative des épisodes marquants de sécheresse rencontrés au cours des 50 dernières années (tels que l'été 1976, les années 1989-1990, l'été 2003) en termes de caractéristiques moyennes (durée et surface moyennes, magnitude totale) mais aussi de déficits records sur la période considérée. Une climatologie spatialisée des sécheresses en métropole a ensuite été établie dont la valeur et l'originalité ont été notamment reconnues par l'attribution du prix Norbert Gerbier Mumm de l'OMM en 2010. Elle a mis en évidence les disparités régionales notamment en termes de durée, de sévérité moyenne puis a permis une qualification des événements extrêmes observés sur la période considérée. La deuxième partie de l'étude a été consacrée à l'évaluation des caractéristiques futures des sécheresses sous changement climatique à l'aide des indices standardisés développés dans le projet et en s'appuyant sur les différentes projections climatiques régionalisées disponibles en métropole et issus des travaux de l'AR4 du GIEC. La caractérisation des sécheresses a pris particulièrement en compte les différentes sources d'incertitude, liées aux modèles climatiques globaux, aux scénarios socio-économiques et aux méthodes de régionalisation. La pertinence des jeux de données et des différentes méthodes utilisées, notamment en contexte climatique non stationnaire, a fait l'objet d'une attention particulière. Les incertitudes sur l'évolution des caractéristiques des sécheresses ont été décrites à la fois dans leurs dimensions moyennes mais aussi en terme de variabilité régionale et saisonnière. Au final, les convergences des résultats issus des différentes projections climatiques permettent d'apporter un diagnostic complet sur la compréhension des éléments majeurs de l'aggravation des sécheresses au cours du XXIe siècle et une mise en perspective dans le cadre des démarches pour l'adaptation au changement climatique