Forçages de la variabilité des extrêmes hydrologiques : Développement d’outils statistiques pour leur quantification

Laboratoire de rattachement : IGE (Institut des Géosciences de l’Environnement) (anciennement LTHE), équipe HMCIS

Encadrant : Juliette Blanchet (juliette.blanchet univ-grenoble-alpes.fr)
Téléphone : 04 76 82 50 67

Co-encadrant : Bruno Wilhelm (bruno.wilhelm univ-grenoble-alpes.fr)
Téléphone : 04 76 82 50 54

Mots clés : variabilité hydro-météo, extrêmes, outils statistiques

Contexte et objectifs de la mission de stage :
L’étude d’archives historiques et naturelles ont récemment permis d’étendre les chroniques d’extrêmes hydrologiques aux derniers siècles à millénaires. Ces longues séries permettent de mieux appréhender la variabilité des extrêmes hydrologiques. En particulier elles ont montré qu’il existait des périodes au cours desquelles ces extrêmes hydrologiques étaient plus fréquents. Cette observation suggère que leur occurrence n’est pas un phénomène complètement aléatoire mais, qu’au contraire, l’occurrence des extrêmes hydrologiques est favorisée par des conditions hydro-météorologiques locales particulières, elles-mêmes liées à des facteurs forçant régionaux ou globaux.

Déterminer et quantifier le rôle de facteurs forçant des extrêmes hydrologiques régionaux est un enjeu primordial car ils sont une clé pour améliorer les modèles prédictifs, et ainsi anticiper l’évolution future de l’aléa hydrologique. Néanmoins une difficulté est la nature discrète des séries reconstituées ainsi que l’incertitude qui leur est attachée, ce qui rend les méthodes statistiques « classiques » inapplicables. Des collègues biostatisticiens de l’Université de Montpellier ont développé une analyse par algorithmes génétiques, dont les premiers tests ont montré sa pertinente pour quantifier les relations entre des séries discrètes (chroniques de crues reconstituées) et des séries continues (e.g. température, précipitation, indice NAO, etc.).

L’objectif du stagiaire sera de prendre en main et d’appliquer cette méthode statistique à de longues séries de crues des Alpes françaises afin de déterminer et quantifier les forçages potentiels de la variabilité de fréquence et d’intensité des extrêmes hydrologiques alpins.

Prérequis : connaissance avancée du logiciel R, connaissance de base en statistique, calcul numérique, hydrologie et sciences de l’atmosphère