Impact du changement climatique sur les variables hydrométéorologiques sur la France

STAGE POURVU

Depuis de nombreuses années, l’équipe Analyse et Veille Hydro-Climatiques (AVH) de la Direction de la Climatologie et des Services Climatiques (DCSC) met en oeuvre et développe des outils et applications de suivi et prévision hydro-météorologique sur la France. La chaîne de modélisation SIM, notamment, permet un suivi en temps réel des variables relatives au cycle de l’eau continental (des précipitations à l’eau du sol, au manteau neigeux et aux variables hydrologiques notamment les débits). Complété par une climatologie qui couvre les 60 dernières années, cet outil permet l’analyse et la qualification des situations hydro-météorologiques en temps réel, comme les événements fortement pluvieux ou les sécheresses.
Outre d’autres applications en prévision saisonnière ou à moyenne échéance, la chaîne de modélisation SIM est aussi utilisée pour évaluer l’impact du changement climatique sur les variables liées au cycle de l’eau. Le projet CLIMSEC (2008-2011, financement par la fondation MAIF, http://www.umr-cnrm.fr/spip.php?article605) avait permis une analyse détaillée de la climatologie des sécheresses sur la France ainsi que de leur évolution sous changement climatique, grâce aux différentes projections climatiques issus des travaux AR4 du GIEC et en utilisant la chaîne SIM.
Plus récemment, le projet de recherche CHIMERE21 (2017-2019, financement par l’Agence de l’Eau Rhin Meusehttps://webgr.irstea.fr/projets/projets-en-cours/chimere-21/) a pour objectif d’évaluer les impacts futurs des changements climatiques sur les débits de la partie française de la Meuse. La contribution de Météo-France à ce projet consiste d’abord à mettre à disposition des partenaires des scenarios climatiques basés sur la descente d’échelle de plusieurs jeux de projections climatiques issues des simulations réalisées dans le cadre du 5ème rapport du GIEC. En effet, les données issues des modèles régionaux de climat doivent être descendues d’échelle et corrigées de leur biais pour pouvoir être utilisées en entrée de modèles applicatifs comme la chaîne SIM. Pour cela, la DCSC a mis en place sur la France la méthode ADAMONT, initialement développée par CNRM/CEN sur la montagne. Les scenarios produits ont été utilisés en entrée des
modèles applicatifs hydrologiques des différents partenaires du projet CHIMERE21 dont SIM, et l’analyse des résultats sur l’hydrologie du bassin de la Meuse est en cours de finalisation.
Pour ce stage, nous proposons de réaliser une analyse plus large et plus complète de ces projections climatiques (5 modèles et 3 RCP) sur différentes variables hydro-météorologiques sur l’ensemble de la France : précipitations, évaporation (ETP et ETR), humidité du sol, manteau neigeux, débits. Une analyse complète et cohérente de ces différentes variables permettra une connaissance globale des évolutions attendues des différentes composantes hydro-météorologiques sur la France et la qualification des incertitudes.
En particulier, un focus sera mis sur l’évolution des sécheresses, avec le calcul d’indicateurs spécialement adaptés, mis en place dans le cadre du projet CLIMSEC. Il sera intéressant d’étudier l’apport de la mise à jour de ces indicateurs avec les dernières simulations climatiques et d’affiner et compléter les diagnostiques d’évolution des sécheresses. Ce travail pourra aussi être étendu à l’évolution des débits extrêmes : crues et étiages. Dans le cadre de ce stage, les simulations SIM produites dans le cadre du projet CHIMERE21 seront disponibles. Mais ce jeu de scénarios pourra être complété par le·la stagiaire en réalisant des simulations SIM forcées par d’autres modèles climatiques. Ces projections « hydro climatiques » ont vocation à être diffusées via le portail DRIAS (http://www.drias-climat.fr/).
Le stage visera aussi au final à proposer une liste d’indicateurs hydrométéologiques d’intérêt pour l’insertion dans DRIAS.
Le·la stagiaire sera amené·e à utiliser les langages de programmation R, shell, manipuler des fichiers NetCdf, et rédiger des documents de synthèse des résultats obtenus.