Le volume 4 du rapport « Le climat de la France au 21e siècle intitulé – Scénarios régionalisés édition 2014 » coordonné par Jouzel J. (2014), présente une analyse du changement climatique en France jusqu’en 2100. Pour la première fois, ces projections sont également effectuées pour les régions d’outre-mer. Les résultats publiés, à la pointe des connaissances scientifiques actuelles, ont vocation à constituer les données de référence pour plusieurs années.

Cette étude s’appuie sur deux modèles régionaux respectivement mis en œuvre par les laboratoires français du CNRM et de l’IPSL (en collaboration avec l’INERIS) : ALADIN-Climat et WRF. La régionalisation des simulations climatiques globales de départ a été effectuée de façon à passer de manière continue de la résolution la plus basse utilisée pour les simulations globales des rapports du GIEC (~ 200 km) à la résolution de 12 km sur la France métropolitaine. Les simulations ALADIN-Climat et WRF-France mises à disposition sur le portail sont corrigées par la méthode quantile-quantile, par rapport à l’analyse de données d’observations SAFRAN. Ces simulations sont produites au pas de temps journalier, sur une grille spatiale de 8km de côté.

• Simulations de Jouzel-2014 disponibles sur le portail DRIAS[CLIMAT]

Le tableau ci-dessous synthétise les producteurs, les modèles ainsi que les scénarios mis à disposition sur le portail DRIAS[CLIMAT] :

Fiches techniques : CNRM2014 / IPSL2014

• Description des simulations climatiques régionales

Les simulations CNRM2014 sont issues du modèle à aire limitée ALADIN-Climat (Aire Limitée Adaptation dynamique Développement InterNational). La grille native de ces simulations est de 12km et couvre la France métropolitaine. Les conditions aux limites latérales sont issues d’une précédente descente d’échelle dynamique entre le modèle couplé CNRM-CM5 à 1.4° de résolution (CMIP5) et ARPEGE-climat à grille étirée, de résolution 0.5° sur le globe. Un scénario de référence et trois scénarios d'émission RCP (Radiative Concentration Pathway) sont disponibles sur des périodes continues : la simulation de référence sur la période 1950-2005 et les scénarios RCP2.6, RCP4.5 et RCP8.5 sur la période 2006-2100.

Figure 1 : Les étapes de descente d'échelle pour la simulation CNRM2014 depuis la modélisation climatique globale à régionale jusqu'à la désagrégation aux petites échelles spatiales.

Le modèle ALADIN est un modèle bi-spectral à aire limitée. C’est en fait la version à aire limitée du modèle ARPEGE. Historiquement, il a été développé depuis le début des années 90 au sein d’un large consortium regroupant de nombreux centres météorologiques en Europe. ALADIN et ses déclinaisons sont actuellement opérationnels dans 16 pays. Concernant la France, 4 versions avec assimilation de données 3D-Var sont déployées sur des régions d’outre-mer, et une version utilisant les conditions initiales du modèle global du centre européen (CEPMMT) est utilisée sur la métropole.

Les simulations IPSL2014 sont issues du modèle régional à aire limitée WRF (Weather Research and Forecasting), qui est non hydrostatique et en niveau d’altitude sigma. La grille utilisée pour les simulations IPSL2014 est une projection de Lambert d’ une résolution de 15 km, centrée sur la France métropolitaine. La simulation WRF-France a été forcée par une simulation WRF-Europe, elle-même forcée par une simulation IPSL-CM4, de résolution respective 0.5° et 3°. Ces simulations ont été réalisées à partir des nouveaux scénarios RCP. Elles couvrent la période 1971-2005 pour la référence, et la période 2006-2100 pour les scénarios RCP4.5 et RCP8.5.

Figure 2 : Les étapes de descente d'échelle pour la simulation IPSL2014 depuis la modélisation climatique globale à régionale jusqu'à la désagrégation aux petites échelles spatiales.

Le modèle WRF, est un modèle numérique de prévisions météorologiques, conçu à la fois pour des besoins opérationnels et de recherche atmosphérique. C'est un modèle à aire limitée non hydrostatique, ce qui lui permet de résoudre analytiquement grâce à une fine résolution horizontale -jusqu'à 1km- les équations associées à la convection profonde comme les orages. Il a été développé par le NCAR/Penn State comme un modèle de communauté méso-échelle avec des contributions des utilisateurs à travers le monde.

Les simulations CNRM2014 et IPSL2014 sont ensuite projetées sur une grille de 8km de résolution, et corrigées de leur biais par la méthode quantile-quantile à partir de l'analyse de la ré-analyse SAFRAN.

Les paramètres atmosphériques disponibles pour ces modèles sont les précipitations liquides totales (pr), les températures minimales (tasmin) et maximales (tasmax) journalières et la vitesse du vent horizontale maximale (wsgsmax).

• Liens et références

- Rapport jouzel Volume 4 : Le climat de la France au XXIe siècle

- Lien vers la page CNRM / ALADIN-Climat

- Lien vers la page NCAR / WRF

Deque, Michel. 2007 : Frequency of precipitation and temperature extremes over France in an anthropogenic scenario: Model results and statistical correction according to observed values. Global and Planetary Change. 57. 16-26.

Vautard, R., T. Noël, L. Li, M. Vrac, E. Martin, P. Dandin, and J. Cattiaux, 2012: Climate variability and trends in downscaled high-resolution simulations and projections over Metropolitan France. Climate Dynamics, 10.1007/s00382-012-1621-8