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Le projet Explore2 a pour objectif d’actualiser les connaissances sur l’impact du changement climatique sur la ressource en eau, pour l’ensemble du XXIe siècle, en France Métropolitaine. Cette actualisation s’appuie sur la production de données hydroclimatiques qui traduisent les projections climatiques en projections hydrologiques.
Pour alimenter les projections hydrologiques, le volet Climat d’Explore2 a produit des données atmosphériques à haute résolution, corrigées de leurs biais, qui couvrent la France métropolitaine de 1976 à 2100. Deux méthodes de correction de biais ont été appliquées à une même sélection de simulations issues de l’ensemble EURO-CORDEX.
Sélection du nouvel ensemble EXPLORE2
L’ensemble EURO-CORDEX contient plus d’une centaine de projections climatiques qui couvrent l’Europe à la résolution de 12km. Ces projections sont basées sur des modèles régionaux (RCM) forcés par différents modèles globaux (GCM) du projet CMIP5, utilisés notamment dans le 5e rapport du GIEC (2013). Douze de ces couples GCM/RCM avaient déjà été sélectionnés et corrigés par la méthode ADAMONT pour former le jeu DRIAS-2020. L’objectif était alors de proposer un nombre réduit de simulations tout en conservant la gamme des changements simulés par l’ensemble total EURO-CORDEX.
Dans le cadre du projet Explore2, le jeu DRIAS-2020 a été enrichi par sept nouveaux couples GCM/RCM pour compléter l’ensemble de manière judicieuse. Il s’agissait notamment de répondre aux deux nouveaux critères suivants :
🔹 Inclure les simulations EURO-CORDEX les plus récentes avec les forçages aérosols évolutifs. Plusieurs études récentes ont montré que ce forçage est essentiel, notamment pour simuler l’évolution future du rayonnement.
🔹 Permettre l’analyse des incertitudes avec la méthode QUALYPSO (Evin et al. 2019), qui nécessite que chaque GCM et RCM soit présent plusieurs fois.
A l’issue de cette étape, la pré-sélection Explore2 a intégré sept nouveaux couples présentés dans le tableau ci dessous :
Tableau 1 : Pré-sélection des simulations climatiques Explore2 étendant l’ensemble DRIAS-2020.
Un troisième critère a été rajouté en 2023 suite à l’analyse des changements de température et précipitation sur la France et leur comparaison avec les résultats de l’ensemble CMIP6.
🔹 Proposer des changements de température et précipitation sur la France, à la fois à l’échelle de l’année, de hiver et de l’été cohérents avec la distribution proposée par l’ensemble CMIP6 analysé notamment dans le 6e rapport d’évaluation du GIEC. Ainsi les simulations IPSL/WRF et CNRM/RACMO hors des intervalles de confiance à 95 % de l’ensemble CMIP6 en été de fin de siècle dans un scénario de forte émission ont été retirées.
Figure 1 : Changements en température et précipitation sur la France des 19 simulations pré-sélectionnées par Explore2 et corrigées par les méthodes ADAMONT et CDFt sur la saison été, comparés aux quantiles de distribution Q5 et Q95 de l’ensemble CMIP6 (et CMIP6 contraint par les observations pour les températures selon la méthode Ribes et al, 2022). Deux simulations IPSL/WRF et CNRM/RACMO, hors des intervalles de confiance CMIP6 à la fois pour la température et les précipitations ont été retirées de l’ensemble Explore2 par application du 3e critère.
Ainsi, la sélection Explore2 est basée sur 6 GCMs CMIP5 (les mêmes que DRIAS-2020) et 9 RCMs (les 8 mêmes que DRIAS-2020 et le nouveau HadREM3-GA7-05), soit 17 couples GCM/RCM distincts (Table 1). Les simulations EURO-CORDEX basées sur ces 17 couples ne sont pas toutes disponibles pour les 3 scénarios RCP. Les simulations sélectionnées pour Explore2 comptent donc 36 projections du climat futur (17 RCP8.5, 9 RCP4.5 et 10 RCP2.6) s’appuyant sur 17 simulations historiques.
Ces simulations ont été projetées sur une grille de 8 km de résolution, et corrigées de leur biais à partir de l’analyse de données d’observations SAFRAN (version 2016) en utilisant les méthodes ADAMONT et CDF-t, menant au nombre total de simulations corrigées du jeu Explore2 à 72 projections futures et 34 historiques.
=> Les ensembles DRIAS et Explore2 ont été comparées en termes de changements de température et précipitations moyens pour la France, entre les périodes 1976/2005 et 2070/2099, et pour le RCP8.5. Les résultats montrent que l’ajout des nouvelles simulations dans la sélection Explore2 influe peu sur la gamme des changements futurs de température et précipitations.
Pour en savoir plus voici le lien vers le 1er rapport climat d'Explore 2.
Simulations EXPLORE2 disponibles sur le portail DRIAS[CLIMAT]
Le tableau ci-dessous synthétise les modèles - scénarios ainsi que les variables mis à disposition sur le portail Drias[CLIMAT] :
Tableau 2 : Liste des projections climatiques composant l’ensemble EXPLORE2 et de leur couverture temporelle. En gris, les simulations retirées de l’ensemble Explore2 par cohérence à CMIP6
Toutes les fiches techniques : à venir en 2023...
Les simulations sont disponibles au format NetCDF dans l'espace "Données et Produits", au pas de temps journalier, couvrant la période continue 1971-2100 et pour 8 à 11 variables voir le tableau ci-dessous (tableau 3).
Table 2 : Liste des variables corrigées et disponibles sur le portail DRIAS.
Chaque fichier contient une seule variable, se rapporte à la simulation d’un seul modèle et une seule expérience (partie historique ou scénario). La couverture temporelle est toutefois continue entre la partie historique (période qui dépend des modèles, au moins 1971-2005 voir table 1) et les projections (2006-2100).
Modification du jeu EXPLORE2-Climat 2022 corrigé par CDF-t
La modification apportée au jeu CDF-t en date du 6 juillet 2023 concerne le filtrage des valeurs extrêmes de précipitation quotidienne. Pour chaque point de grille, la valeur maximale est modifiée d'un ratio qui dépend de l'évolution du quantile 95% (Q95) du RCM entre la période de projection et la calibration, et qui est au plus une augmentation de 50% (x1.5) par rapport aux observations.
Liens et références
Portail OFB - EXPLORE2 Les futurs de l'eau
EVIN, G. et al. (2019). “Partitioning Uncertainty Components of an Incomplete Ensemble of Climate Projections Using Data Augmentation”. In : J Clim 32.8, p. 24232440. DOI : 10.1175/JCLI-D-18-0606.1.
