Pôle Alpin Risques Naturels (PARN) Alpes–Climat–Risques Avec le soutien de la Région Rhône-Alpes (2007-2014)
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Compilation des connaissances 1.1.2
Températures dans l'Arc alpin





Analyse spatialisée des connaissances par domaines géographique
Mise à jour : Janvier 2015



Reconstitutions paléoclimatiques

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Alpes (Grande Région Alpine) :
La nouvelle série de température estivale reconstruites par dendrochronologie sur la Grande Région Alpine est en corrélation avec les températures de JJA à haute altitude mesurée à partir de 1818, mais indique des écarts entre les données reconstruites ‘plus froides’ et les valeurs instrumentales ‘plus chaudes’ avant 1850. Les variations multidécennales à centennales correspondent bien aux forçages solaires en particulier pendant les minima solaires et certains refroidissements annuels à décennaux sont liés à des éruptions volcaniques en particulier au début du 19ème siècle. La série indique des conditions fraîches du milieu du 11ème siècle au milieu du 12ème siècle liées au minimum solaire de Oort, suivie par une courte période chaude médiévale ("Medieval Warm Period", 1200–1420). Le Petit Age Glaciaire (1420–1830) apparaît particulièrement froid entre 1420 et 1720 avec une température estivale moyenne de −0,80°C par rapport à la période de référence 1901–2000. Après 1720, les températures augmentent avec des dépressions distinctes au cours des années 1810–20, 1910, et 1970.

Selon cette analyse régionale, la dernière décennie du 20e siècle est la période la plus chaude au cours du dernier millénaire : +0,9°C (par rapport à la période 1901–2000). L'amplitude de ce réchauffement par rapport à la période précédente est encore plus élevée. Il dépasse largement le réchauffement reconstruit pour la période chaude médiévale à la fois dans son amplitude et sa brutalité. Ces caractéristiques particulières sont cohérentes avec le fait qu'il pourrait être attribuée à la contribution des gaz à effet de serre et des aérosols anthropiques. Ces périodes se retrouvent dans les reconstructions alpines, européennes ou hémisphériques, mais aussi dans des données indirectes indépendantes (archives historiques, spéléothèmes), ce qui indique la pertinence de cette nouvelle série pour les études du changement climatique dans les Alpes et à grande échelle.
Cet article présente une reconstruction des températures estivales au cours du dernier millénaire dans la Grande Région Alpine (44,05 ° -47,41 ° N, 6,43 ° -13 ° F) basée sur un réseau de 38 chronologies multi-centenaires de cernes de croissance de mélèzes et de pins aroles. Contrairement aux précédentes reconstructions, cette reconstruction est construite à partir de séries largement distribuées dans l'arc alpin, et, en particulier, des séries des Alpes occidentales sont intégrées au jeu de données. Les séries sont normalisées selon une courbe de croissance régionale adaptative, dans le but d'éliminer l'effet de l'âge à partir des variations basse fréquence dans la série. Les données sont calibrées en utilisant les températures moyennes de juin à août issues des séries chronologiques de température à haute altitude de la base de données HISTALP couvrant la période 1818–2003 et les séries de basse altitude ont été utilisées pour vérification. La méthode combine une technique par analogue, qui permet d'étendre les séries de cernes trop courtes, une technique de réseau de neurones pour une calibration non linéaire optimale comprenant une technique de bootstrap pour le calcul de l'erreur évaluée sur la reconstruction. Environ 50% de la variance de la température est reconstruite. Elle diffère des méthodes statistiques linéaires en ce qu'elle introduit une non-linéarité dans le système et apparaît particulièrement adaptée aux reconstructions dendroclimatiques, en raison de la complexité de la croissance des arbres en fonction du climat mais aussi du temps, de la géométrie des arbres, et d'autres facteurs. Les résultats sont comparés à des reconstructions alpines existantes, et à l’échelle de l’hémisphère nord.

Corona & al. 2010 - A

Valle di Sceru (Tessin, Alpes suisses) :
Les âges 14C obtenus sur le glacier rocheux de Piancabella et les observations montrent que le glacier rocheux est probablement devenu inactif à la fin de l'Optimum climatique Médiéval (Medieval Warm Period - MWP). D'un point de vue paléoécologique, il semble probable que la limite supérieure des arbres du MWP était située dans la ceinture inférieure du pergélisol discontinu ou à proximité de sa limite inférieure. La limite des arbres était environ 200m plus haute que pendant le milieu du 20e siècle, ce qui correspond à une température moyenne estivale jusqu'à 1,2 ° C plus élevée qu'en 1950 AD.

Il est possible que l'altitude régionale de la limite supérieure des arbres au 20e siècle ait été sous-estimée en raison des perturbations importantes dues aux pratiques de pâturage. Pour cette raison, la différence de 1,2°C entre les températures moyennes estivales de la fin du MWP et d'aujourd'hui doit être considérée comme une valeur maximale. Ce chiffre est élevé par rapport aux différences typiques de 0,7–0,8°C proposées entre les décennies les plus chaudes du MWP et le 20e siècle (e.g. Büntgen et al., 2006). Cependant, il correpond bien aux plus fortes températures du MWP reconstruites par Mangini et al. (2005) pour une grotte de haute-altitude (2350– 2500m a.s.l.) dans les Alpes centrales Autrichiennes à partir de l'enregistrement des rapports isotopiques de l’oxygène (δ18O) d'une stalagmite : des maxima de température à la fin du MWP qui étaient plus hautes de 1,7°C en moyenne que les minima du PAG et similaires aux valeurs actuelles, et avec un maxima absolu pour le MWP plus haut de 1,8±0.3°C que la température actuelle.
Interprétation paléoclimatique de datations carbone 14 effectuées sur les restes de souches de bois fossile de mélèze (Larix decidua) trouvés au front du glacier rocheux de Piancabella en septembre 2005.

 

Scapozza & al. 2010 - A

Alpes :
Comme les reconstructions des fluctuations holocènes de la limite des arbres reflètent les dynamiques locales passées, les comparaisons entre les sites sont nécessaires pour évaluer les évolutions de plus grande échelle qui pourraient être liés aux changements climatiques. Les comparaisons entre des stratigraphies de pollens et de macrofossiles dans les Alpes suisses et italiennes ont permis la détection de phases chaudes (sèches) et de phases froides (humides) (Wick et Tinner, 1997) qui sont en accord avec les fluctuations du niveau des lacs dans l’avant-pays des Alpes (CE -l à CE- 8, Haas et al., 1998) et les oscillations des glaciers. L'analyse des pollens et des macrofossiles de dépôts de lacs et de marais le long de transects altitudinaux permet la reconstruction des fluctuations de la limite des arbres au cours de l'Holocène (Tinner et Theurillat, 2003). Ces reconstitutions montrent que les positions de la limite des forêts et de la limite des arbres ont fluctué dans une fourchette de 100-180 m au cours de l'Holocène et que la limite des arbres a occupé sa limite supérieure (environ 180 m plus élevée qu'aujourd'hui) pendant la période 10 000-6000 cal. BP. D’importants dépérissements de la végétation à la limite des arbres se sont produits pendant les périodes froides (humides) (CE -l à CE- 8 ainsi que pendant le petit âge glaciaire). Un abaissement important de la limite des arbres s’est produit de 8200 à 7500 cal. BP (CE-3), avec deux minima à 8000 et 7600 cal. an B.P. (sites de Gouillé Rion et Lengi Egga). Après 6,000-5,000 cal. BP, la limite forestière et la limite des arbres ont progressivement diminué d'environ 180 m et 300-400 m, respectivement. La régression des zones densément boisées (limite des forêts) dans les Alpes au cours des 5000 dernières années a été principalement causée par l'impact humain, tandis que l’évolution de la limite des arbres donne une estimation plus réaliste de l'influence climatique. En supposant des gradients thermiques constants de 0,7 ° C / 100 m, il est possible d'estimer la gamme des oscillations de température holocènes dans les Alpes à 0,8-1,2°C entre 10 500 et 4000 cal. BP, lorsque les températures moyennes (estivales) étaient environ 0,8-1,2°C plus élevées qu'aujourd'hui. Après 4000 cal. BP, les températures d'été se sont ensuite abaissées jusqu’à des valeurs comparables à celles du XXe siècle.
Les limites forestières sont des zones de transition sensibles au climat entre des forêts denses et des communautés végétales de prairies alpines, polaires ou sèches. Dans la plupart des cas, des seuils de température et de précipitations déterminent si un site est dénudé ou non. Cependant, de nombreux autres facteurs, comme le type de végétation, le type de sol, la couverture neigeuse, la topographie et le vent peuvent localement co-déterminer la limite de croissance des arbres.
La sensibilité climatique des limites forestières a suscité beaucoup d'efforts sur la reconstruction des positions passées de la limite forestière afin de quantifier les changements climatiques durant l’Holocène. L'intérêt de la méthode pour la paléoclimatologie réside principalement dans deux facteurs : (a) les études de limite forestière ont une résolution spatiale locale ou régionale et fournissent donc des informations précieuses sur les changements climatiques des sites montagneux ou polaires, et (b) si elles sont combinées avec des indicateurs environnementaux indépendants (par exemple, les isotopes de l'oxygène comme proxy climatique), les études de la limite des arbres peuvent donner un aperçu des réponses de la biosphère aux changements environnementaux rapides.
Les fluctuations de la limite des arbres peuvent être reconstituées en utilisant différentes approches. L'analyse des pollens, des stomates, des macrofossiles et des mégafossiles (y compris les cernes des arbres) sont les méthodes les plus importantes. En outre, l'analyse des charbons, du sol et des phytolithes peuvent être appliquées pour déterminer les positions maximales de la limite des arbres
.

Reasoner & Tinner 2008 - E

Greater Alpine Region
Dendrochronologie
Le MXD-RCS préserve les informations de hautes et basses fréquences et explique 60 % des variations de températures depuis 1818. Les deux types de données indirectes révèlent des conditions chaudes entre 1000 AD et le 13e siècle, suivi par une période fraîche prolongée, atteignant des valeurs minimales dans les années 1820 et une tendance au réchauffement au cours du 20e siècle. Les fortes températures des 10e et 13e siècles, comparables à celles de la dernière décennie, confirment le supposé Optimum Médiéval. Le refroidissement de ~1300-1820 reflète le Petit Age Glaciaire. 2003 est l'été le plus chaud depuis 1250 ans (suivi de près par l'été 970 AD). Les données indirectes reflètent la gamme complète des mesures instrumentales. La chronologie MXD fournit une amplitude annuelle (décennale) de température de 6.4 (3.1) °C. Les nouvelles reconstructions pour la GAR suggèrent que les températures estivales de la dernière décennie sont sans précédent à l'échelle du dernier millénaire.

1000 ans de climat dans la GAR
Les premières séries de températures instrumentales pour la GAR ont montré une période chaude pendant les années 1790 et 1800 (comparable aux températures moyennes des années 1980, mais en-deçà des années 1990-2005). Les températures diminuent fortement dans les années 1810, redeviennent chaudes dans les années 1820 et atteignent leur niveau le plus bas dans les années 1830 et jusqu'au début du 20e siècle. Au cours de la période 1760-2003, les données de densité des cernes d'arbre indiquent que l'été le plus chaud est celui de 2003 (en accord avec les données instrumentales).
L'été 1816 a été le plus frais, d'après les cernes d'arbres, alors que les données instrumentales indiquent que l'été 1816 est seulement l'un des trois étés les plus froids sur la période 1760-2003.
La reconstruction par dendrochronologie depuis 755 met en évidence des étés plus chauds au cours de la période médiévale, des étés plus frais entre 1350 et environ 1820 et l'été le plus chaud au cours des 20 dernières années. Des décennies particulièrement chaudes ont pu être identifiées pour les années 960 à 980, 1200 à 1220 et les 25 dernières années. A noter les étés plus frais pendant les années 1040 à 1060, ainsi qu'au cours de la période 1400-1710 et pendant les années 1810.
Des étés chauds autour de 1500 et 1800 ont clairement été détectés.
Dendrochronologie
Le projet a mené au développement d'un réseau d'étude des cernes d'arbres de forte densité dans l'arc alpin ( Greater Alpine Region GAR) incluant plus de 400 largeurs de cernes (TRW) et plus de 130 chronologies de densité de 6 espèces principales ( Abies alba, Larix deciduas, Picea abies, Pinus cembra, Pinus nigra et Pinus sylvestris ). Les sous-régions suivantes du réseau GAR ont été retenues pour différents aspects de la reconstruction climatique : Valais et Engadine dans les Alpes centrales suisses, Alpes tyroliennes, Dachstein, Calcaires du Nord les Alpes, bassin de Vienne (toutes en Autriche).

Une méthode récemment développée, la "Standardisation de Courbe Régionale" (RCS), a été utilisée pour produire des chronologies. Pour les statistiques de calibrage/vérification, divers modèles de régression ont été utilisés, incluant différentes périodes, saisonnalités et longueurs d'ondes. Pour comprendre les extrêmes climatiques et leur distribution temporelle, un réseau alpin plus vaste de sites de haute altitude avec des arbres sensibles aux températures a été analysé. Il permet de retranscrire la fréquence et l'intensité relatives des évènements extrêmes.

1000 ans de climat dans la GAR
Les reconstitutions par dendrochronologie ont une résolution annuelle et la datation est assurée par des datations croisées des chronologies développées. Les reconstructions à partir de carottes glaciaires utilisant des mesures d'isotope ont potentiellement une résolution annuelle, mais la datation est plus problématique et ne peut être considérée comme exacte. L'accent est donc initialement placé sur les résultats de cernes d'arbres. Finalement, un certain nombre de reconstructions, principalement basées sur des archives depuis environ 1200, ont été incluses.

ALP-IMP 2006 - R

Arc alpin :
Des périodes chaudes ont été distinguées depuis environ 1780 à 1810, 1890 à 1945, et depuis 1970 jusqu’à maintenant. L’accumulation d’extrêmes positifs de températures au cours des 10 dernières années est assez remarquable. Dans la zone alpine, 1994, 2000, 2002 et 2003 ont été les années les plus chaudes au cours des 500 dernières années. 1540 a été l’année la plus chaude (+ 1.4°C par rapport à la moyenne annuelle pour le 20e siècle dans la zone alpine, 8°C) et 1740 a été la plus froide pendant la période reconstruite (- 2.5°C).

Les températures les plus basses ont été enregistrées pendant les dernières décennies du 17e siècle, ce qui est en accord avec la période froide qui a existé en Europe depuis 1500. Les hivers pendant la décennie 1690 étaient particulièrement difficiles dans la zone alpine avec des anomalies de températures de -1.6°C, ce qui est en accord avec les résultats de Pfister (1992, 1999). Des périodes froides plus courtes sont apparues au 16e siècle et aux alentours de 1890. Une importante transition vers des hivers chauds a été trouvée entre 1890 et 1915. Après l’hiver 1960, les températures alpines ont été supérieures à la moyenne du 20e siècle. Avec une anomalie de – 4.8°C, l’hiver 1829/1830 a été le plus froid dans la zone alpine (la moyenne du 20e siècle est au alentour de 0°C) et l’hiver 1606/1607 a été le plus chaud (+3.5°C). Les incertitudes pour les reconstructions hivernales sont d’environ 1.1°C avant 1770 et d’environ 0.6°C depuis le 19e siècle.

La variabilité est moindre pour les étés que pour les hivers. Des hivers chauds sont survenus vers 1550, de manière périodique au 17e siècle, pendant la deuxième moitié du 18e siècle, de 1946 à 1950 et de 1970 à maintenant. L’été de 2003 a été de loin le plus chaud depuis 1500 avec une anomalie unique de + 4.4°C, comparé avec la moyenne estivale alpine entre 1901 et 2000 de 16.1°C. 1807 a été l’été le plus chaud de la période reconstruite (+2.15°C). L’été alpine le plus froid a été celui de 1816 (- 1.9°C), ce qui concorde avec les résultats de Pfister (1992, 1999).

Les températures hivernales montrent des corrélations positives avec l’indice de NAO. De 1690 à 1750 (+/- 15 ans, à cause de la fenêtre temporelle de 31 ans), et entre 1850 et 1880, les températures ne sont pas corrélées avec l’indice de NAO.
Des reconstructions à haute résolution des caractéristiques de températures et de précipitations pour la « Greater Alpine Region » ont été réalisées jusqu’au début du 16e siècle. Ces reconstructions sont basées sur une combinaison de « proxy data » issues de documents historiques, avec une résolution spatiale de 0.5° × 0.5° équivalent à 199 points et complétés récemment par des reconstructions dendrochronologiques réalisées pour les Alpes européennes. 87 séries de mesures instrumentales de température et 146 séries de mesures instrumentales de précipitations pour l’ensemble de l’Europe, combinée avec 11 documents historiques avec des enregistrements de précipitations et de températures, incluant des estimations dérivées de narrations, de descriptions scientifiques et des registres de monastère qui ont été utilisés comme des indicateurs pour les reconstructions de la GAR.

Des corrélations sur des fenêtres temporelles de 31 ans ont été utilisées entre l’indice de NAO (DJFM) et (NAOI; Cook et al. 2002) et les séries de température et de précipitation pour l’hiver alpin (DJFM) entre 1659 et 2000. Avant 1659, seules des reconstructions alpines saisonnières sont disponibles (DJF).

Casty & al. 2005 - A

Grotte Spannagel / Alpes centrales (Autriche) :
La composition isotopique précisément datée de la stalagmite de la grotte Spannagel dans les Alpes centrales a été convertie en un enregistrement à haute résolution de la température à haute altitude au cours des derniers 2000  ans. Les températures maximales au cours de l'Optimum Médiéval (Medieval Warm Period) entre 800 et 1300 AD sont en moyenne plus hautes de 1.7 °C que les minimales du Petit Âges Glaciaire et similaires aux valeurs actuelles. La forte corrélation entre cet enregistrement aux ∆14C suggère que la variabilité de l'activité solaire a été le facteur principal du climat en Europe Centrale au cours des 2 derniers millénaires.

Dans l'ensemble, la bonne corrélation de la température reconstruite à partir de la stalagmite de la grotte Spannagel avec d'autres indicateurs paléoclimatiques supporte cette conclusion. Ensemble ces archives non-organiques indiquent que l'Optimum Médiéval (MWP) a été une période climatiquement distincte dans l'hémisphère nord . Cette conclusion est en forte contradiction avec la reconstruction des températures du GIEC (IPCC), qui ne montre que les derniers 100 ans comme période de température accrue au cours des derniers 2000 ans.
La stalagmite (2347m d'altitude) est issue de la grotte Spannagel, qui fait partie d'un système souterrain de haute altitude dans les Alpes centrales d'Autriche.Treize âges ont été dérivés de la stalagmite longue de 20 cm en appliquant la méthode Th/U method (TIMS). En appliquant un modèle de croissance, le profil de profondeur a été converti en profil d'âge. Dans cette étude, les auteurs ne discutent que les sections avec une meilleure résolution temporelle déposée au cours des derniers 2000 ans. Le profil δ18O consiste en 700 échantillons obtenus par incréments de 100 μm résultant ainsi en une résolution moyenne légèrement supérieure à un an par échantillon d'isotope. Les auteurs ayant exclus les effets cinétiques, les changements de la composition isotopique de la calcite dépendent seulement des variations de température et de précipitations pendant la formation de la calcite. La conversion du profil isotopique en température a été réalisée en appliquant une fonction de transfert obtenue à partir de 5 points avec une température connue à partir de la reconstruction annuelle pour les Alpes de Luterbacher et al. (2004) et de la composition isotopique de la stalagmite dans les sections correspondantes.

Mangini & al. 2005 - A

Alpes autrichiennes – Vallée de Kauner (Alpes de l'Ötztal) :
L'enregistrement dendrochronologique de la vallée Kauner, montrant des positions hautes et très hautes de la limite de croissance des arbres entre env. 7100 et 2100 avant JC, avec seulement deux lacunes (autour de 6490 avant JC et 3350 à 3280 avant JC), suggère que les températures estivales observées à la fin du 20ème siècle correspondent à la normale ou à la limite inférieure de la gamme de températures reconstituée sur de longues périodes du début et du milieu de l’Holocène. Comme la croissance de Pinus cembra à la limite supérieure des arbres est principalement contrôlée par les températures estivales (Tranquillini 1979) on peut grossièrement estimer les températures minimales relatives à la durée de vie des logs subfossiles trouvés à environ 165 m au-dessus de la limite des arbres en 1980 dans la vallée de Kauner. En utilisant un gradient thermique vertical de l'ordre de –0,6 à –0,7 ◦ C/100 m, les températures estivales pour ces périodes ont été évaluées comme étant au moins 1,0°C plus élevées que les valeurs mesurées entre environ 1920 (date approximative de la germination des pins cembro vivants à la limite des arbres de 1980) et 1980. Les températures estivales de la fin du 20e siècle observées dans les stations de haute altitude étaient environ 0,7° C (Böhm et al. 2001) au-dessus de la moyenne 1920/1980 et ces valeurs sont encore en dessous des valeurs minimales estimées pour les périodes de très haute position de la limite des arbres au cours de l'Holocène.
L'altitude de la limite des arbres alpine a souvent été utilisée comme proxy pour les conditions climatiques à l'Holocène. L'approche habituelle pour établir un enregistrement pour ce proxy est l'analyse des pollens et des macro-restes végétaux. Des arbres vivants et des macro-restes subfossiles de l'écotone de la limite des forêts ont été analysés dans la partie interne de la vallée de Kauner dans les Alpes centrale afin d'assembler un enregistrement dendrochronologique de la limite des arbres à l’Holocène.

Nicolussi & al 2005 - A

Alpes :
Selon des études quantitatives récentes sur les assemblages de chironomides, l'optimum climatique Holocène a été atteint dans les Alpes vers 6500 cal. BP (années calendaires "before present", c.a.d. 1950 AD), quand les températures étaient environ 1,3-1,5°C plus chaudes qu'aujourd'hui. Ces résultats sont supportés par les études de la limite supérieure alpine de la forêt, et l'on suppose que les conditions climatiques générales à cette époque étaient légèrement plus continentales qu'aujourd'hui. Les enregistrements tardiglaciaires et holocènes suggèrent que des changements de végétation à grande échelle se sont produits dans les Alpes quand les variations de température ont excédé 1,5-2°C. Les changements de températures ont été souvent accompagnés par des variations dans les précipitations.
Synthèse bibliographique [voir références dans l'étude]

Tinner & Ammann 2005 - A

Europe / Apennins du Nord :
Il existe un consensus general sur une phase de réchauffement qui caractérise le début de l’Holocène, à travers le Pré-Boréal (11 600 – 10 200 an cal BP), Boréal (10 200  – 8 200 an cal BP) et les périodes Atlantiques (8 200 – 5 700 an cal BP), connu comme la phase la plus chaude de l’Holocène, lorsque l’Optimum Climatique était atteint environ à 5 750 an cal BP. La température moyenne annuelle devait être probablement de 3 à 5°C plus élevée qu’aujourd’hui, et à partir des données disponibles (Starkel, 1966; Lamb, 1977; Panizza, 1985; Orombelli and Ravazzi, 1996), c’était également une des plus humide de l’Holocène.

Successivement, de nouvelles oscillations froides ont suivis le Sub Boréal et le Sub Atlantique. La première, connue sous le nom de « Oscillation de Piora », est survenu peu de temps après l’Optimum Climatique. La dernière, connue sous le nom de « Petit Age Glaciaire », est survenu entre 1550 et 1850. Il y a des évidences d’un durcissement du climat au cours de cette phase, de différentes parties de l’Europe.

Les données préliminaires et disponibles s’accordent avec les reconstructions paléo climatiques menées dans la même zone à partir d’étude stratigraphiques des pollens (Magri 1999) et semble suggérer que les variations de climat des les Apennins du Nord suivent généralement une tendance similaire que d’autres parties de l’Europe.
Une grande partie des connaissances climatiques sur l’Holocène sont basées sur des reconstructions du front des glaciers et sur des études stratigraphiques des pollens [voir références]. De nombreux efforts ont également été développés pour obtenir des données sur les oscillations de la limite supérieure de la forêt, qui correspond à l’isotherme moyenne annuelle de + 2°C.   

La plupart des données paléo climatiques qui sont à la base des reconstructions de l’Holocène ont été collectées dans l’arc alpin et dans le Nord de l’Europe. A part pour le Glaciaire Tardif et les périodes du début de l’Holocène (Lowe and Watson, 1993; Magri, 1999), aucune étude stratigraphique détaillée des pollens n’existe pour le Nord des Apennins, à cause du faible nombre de sites disponibles pour mener des études détaillées et de l’impact humain sur l’environnement depuis les temps néolithiques. Cependant, il existe des études pour déterminer les variations du niveau de la mer, qui sont pour de courtes périodes fortement liées aux températures, même dans les zones d’activité tectonique. Ces travaux sont basés sur la position de croissance des spéléothèmes (Alessio et al. 1992). Dans une cave marine active, les spéléothèmes se développe à l’équilibre entre l’eau et l’air et disparaissent lorsqu’ils sont submergés. Les datations radiocarbone du noyau de calcaire des spéléothèmes donne la date de leur « mort ». Ceci permet des reconstructions des oscillations climatiques de manière indirecte, mais très détaillée, pour les 40 000 dernières années, la limite actuelle pour la datation au radiocarbone.

Various authors in Bertolini & al 2004 - A

Dolomites (Est des Alpes italiennes) :
D'après Goudie (1992) et Orombelli et Ravazzi (1996), à la suite de phases de réchauffement et de refroidissement ayant eu lieu entre 22 000 et 11 500 BP (qui ont mené au retrait final des glaciers de vallée du dernier âge glaciaire entre 14 000 et 11 000 BP), la température a progressivement augmenté vers des conditions tempérées. Débutant aux environs de 11 000 BP, une augmentation consécutive des précipitations a eu lieu, suivie par un optimum climatique entre 9000 et 5800 BP.
 

Soldati & al 2004 - A

Alpes et Région Mediterranéenne (Afrique et Europe centrale) :
L'enregistrement en Europe moyenne des changements du niveau des lacs dans les montagnes du Jura, des Préalpes du Nord françaises et du Plateau Suisse indique que l'ensemble de l'Holocène s'est caractérisé par une alternance de phases de niveaux lacustres plus hauts ou plus bas. Un synchronisme d'ensemble des fluctuations du niveau des lacs avec les variations altitudinales de la limite des arbres et l'extension des glaciers dans les Alpes suisses et autrichiennes [voir références dans l'étude] suggère qu'elles reflètent les changements climatiques.

Les résultats des études du niveau des lacs, des isotopes du carbone et des foraminifères sont en accord avec la reconstruction d'étés plus froids et plus humides dans la Méditerranée vers 6000 BP basée sur les techniques d'analogues polliniques modernes contraintes ou non avec les données de niveaux lacustres et les simulations avec des modèles climatiques globaux de l'atmosphère (AGCM) [voir références dans l'étude]. Les expérimentations avec des modèles climatiques globaux (GCM) et des données proxy (indirectes) du nord de l'Afrique et de la région Méditerranéenne suggèrent une intensification du contraste terre–mer induite par les variations de l'orbite terrestre pendant la première moitié de l'Holocene aboutissant à un renforcement de la mousson africaine associé à un déplacement vers le nord de la Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT). De plus, cette migration de la ZCIT est associée à un déplacement vers le nord des anticyclones subtropicaux sur l'océan Atlantique Nord. Cette position plus au nord de l'anticyclone pendant le début jusqu'au milieu de l'Holocène aurait moins bloqué le flux d'ouest sur l'Europe du Sud en été en comparaison avec les conditions actuelles. Les températures d'hiver et d'été pourraient avoir été inférieures de 2°C aux températures actuelles et la différence entre précipitations et évapotranspiration pourrait avoir été plus élevées de 50–200 mm qu'à présent dans la région Méditerranéenne occidentale (Cheddadi et al., 1997). Les variations du débit des rivières et de localisation des langues glaciaires dans le nord des Alpes sont pleinement en accord avec la reconstruction de conditions plus froides et plus humides dans l'ouest de la région Méditerranéenne et des conditions plus chaudes et plus sèches dans le nord des Alpes pendant la première partie de l'Holocène (Huntley and Prentice, 1988; Cheddadi et al., 1997).

Les maxima holocènes d'avancée des glaciers alpins ont été reconstruits par Rothlisberger (1986) à partir de dataions radiocarbones de nombreux troncs d'arbres fossiles trouvés dans les fronts glaciaires. Pris dans son ensemble, l'enregistrement de Rothlisberger montre un modèle de changements climatiques similaire à ceux reconstruits par Patzelt (1977), Zoller (1977) and Burga and Perret (1997) dans les Alpes suisses et autrichiennes. Les observations et expérimentations ont montré que les abaissements de la limite des arbres, qui se sont produits de manière synchrone avec les avancées glaciaires, ont été causés non pas par des hivers sévères, mais avant tout par une diminution d'environ 1,5°C de la température moyenne, et un raccourcissement consécutif de la saion de croissance (Bortenschlager, 1977).

Les données proxy disponibles montrent clairement que la phase de refroidissement du Petit Âge Glaciaire entre 1300 et 1850 coïncident non seulement avec une avancée des glaciers dans les Alpes du nord et une élévation du niveau des lacs dans le Jura, mais aussi avec une fréquence accrue des épisodes de gel dans la basse vallée du Rhône et une augmentation de l'activité fluviale dans le sud de la France, c'est-à-dire avec des conditions plus froides et plus humides. Diverses données proxy du sud de la France ainsi que du nord-est de l'Espagne correspondent aux phases de refroidissement en Europe centrale mises en évidence par les avancées des glaciers alpins et des niveaux plus hauts des lacs du Jura.
Analyse bibliographique

Magny & al. 2002 - A

Europe Centrale :
Depuis environ 3000 ans, les conditions climatiques ont relativement peu évolué, hormis la variabilité naturelle du climat. Les températures moyennes séculaires ne semblent pas avoir présenté des écarts dépassant 1°C par rapport à la deuxième moitié du 20e siècle (Berger, 1992 ; Mann, 2001). Cependant, les longues chroniques historiques révèlent des fluctuations aléatoires et des tendances plus ou moins prolongées au cours des 500 dernières années (Mann, 2001).

En hiver, les anomalies froides et sèches ont dominé de 1566 à 1605 et pendant 220 ans, de 1676 à 1896, avec la présence de hautes pressions sur la Scandinavie, qui ont dirigé plus fréquemment des masses d'air polaire continental froid vers l'Europe centrale (indice négatif de l'oscillation Nord Atlantique). Des advections durables d'air Arctique vers l'Europe centrale et occidentale ont été bien mises en évidence pour les mois très rigoureux de février 1684 et de janvier 1709. Ainsi, cette rigueur hivernale fréquente constitue l'une des principales caractéristiques du "Petit Age Glaciaire". Les langues glaciaires progressent dans les vallées à travers les forêts et même sur des terres agricoles dès la seconde moitié du 16e siècle. Après 1895, l'occurrence de telles situations a fortement diminué, à l'exception des décennies 1936-1945 et 1956-1965. Cette tendance s'est accentuée au cours des trente dernières années du 20e siècle avec une fréquence particulièrement faible des mois d'hiver froid.

Pfister a souligné qu'au printemps, les anomalies froides et sèches ont aussi prédominé au cours des 500 dernières années, principalement de 1566 à 1885 avec des pointes pour les décennies 1566-1575 et 1736-1745. Cette dernière décennie a subi une fréquence exceptionnellement élevée de types de circulation méridiens de Nord, qui ont apporté en Suisse des conditions hivernales en avril, voire même en mai (1740) et ont été à l'origine de problèmes économiques sérieux.

Les anomalies froides estivales sont apparues fréquemment au 16e et 17e siècle, notamment de 1566 à 1635 et de 1666 à 1695. Des situations de blocage durable, notamment par flux de nord-ouest, ont apporté de fortes précipitations neigeuses en altitude, ce qui a contribué à l'avancée glaciaires de cette époque. Mais chaque siècle a connu des séquences d'étés chauds, notamment les décennies 1536-1545, 1616-1625, 1936-1945. La tendance vers des étés chauds et secs s'est accentuée dans la seconde moitié du 20e siècle, marquée par un recul des glaciers alpins.

Quant aux anomalies automnales, elles se manifestent par une alternance de périodes froides et chaudes, qui tendent à s'équilibrer jusqu'au milieu du 18e siècle. Ensuite, les mois froids d'automne dominent avec de fortes anomalies qui surviennent une à trois fois par décennie jusqu'en 1935. Ensuite, les mois d'automne doux et secs deviennent plus fréquents, mais depuis 1986, on observe des anomalies à la fois chaudes et humides, ce qui ne s'était encore jamais produit aussi nettement au cours des 500 dernières années.
Evaluation des anomalies de température et de précipitation à l'aide d'indices à partir des séries continues et validées de Bâle (depuis 1756) et de Genève (depuis 1768) utilisées par Pfister (1998, 1999) dans sa reconstitution spatio-temporelle des anomalies météorologiques et des catastrophes naturelles. La détermination des anomalies de température et de précipitation est fondée sur des écarts mensuels importants par rapport aux valeurs moyennes de la période 1901-1960. Pour les années antérieures aux mesures instrumentales, c'est-à-dire avant 1755, une évaluation critique de la fiabilité des diverses sources documentaires (dates du début des vendanges, gel des lacs en hiver, etc.) a été réalisée.

Ainsi, des indices mensuels ont été définis à partir de données historiques objectives et synthétiques. Il s'agit de valeurs en pourcentages de l'écart type par rapport à la moyenne de la période 1901-1960. Les mois ont ainsi été classés selon 7 indices allant de + 3 (+ 180 %) à - 3 (-180 %), c'est-à-dire de la classe extrêmement chaude à la classe extrêmement froide. Par ailleurs, une base de données des conditions météorologiques, établie par Pfister, remonte à 1496 avec une reconstitution de la configuration générale du champ de pression mensuel au sol.

Paul 2002 - A

Europe :
Leroy Ladurie (1967), dans son analyse des faits historiques recensés, propose deux autres Petits Ages de Glace (PAG) : un premier vers 900 AD et un second vers 1250-1300, bref mais intense, c’est-à-dire un Moyen Age plus chaud mais coupé en deux par un PAG vers 1300. Cela donnerait aux PAG successifs une possibilité de répétition plus élevée. Alors que pour d’autres, comme Broecker (2001), les reconstitutions de températures à partir de celles mesurées dans les forages profonds du Groenland et l’existence d’événements historiques justifient une large extension du PAG de 1300 à 1860.

Le PAG apparaît bien comme un événement climatique s’exerçant sur la quasi totalité de la planète (Antarctique mise à part selon Broecker, 2001), d’une ampleur qui va bien au-delà des différences mineures qui, sur quelques décennies, peuvent placer deux massifs glaciaires en opposition, comme actuellement les Alpes et la Scandinavie (Six, 2000).

Quant à l’intensité de la modification du climat, évaluée en terme de température, elle serait d’un ordre de grandeur voisine d’un demi degré uniquement, ce qui rend sa détection délicate par les moyens classiques d’observation des variations du milieu naturel ou d’un effet difficilement quantifiable dans les changements de conditions de vie à basse altitude.
Analyse bibliographique

Reynaud & Vincent 2002 - A

Alpes Centrales Suisses :
L'analyse macrofossile du site de Gouillé Rion à la limite actuelle de croissance des arbres (arbres > 5m; 2,343 m a.s.l.) montre que le site était couvert d'une forêt de conifères (Larix decidua, Pinus cembra) entre 10500 et 3900 cal. BP, indiquant que pendant l'Holocène inférieur et moyen, la température au cours de la saison végétative était au moins aussi élevée qu'aujourd'hui. Des données supplémentaires de sites au-dessus de la limite des arbres indiquent la limite supérieure de l'extension des forêts au cours de l'Holocène et donc la gamme des oscillations de températures holocènes entre 10500 et 3900 cal. BP. La limite de croissance des arbres était environ 120-180 m plus haute qu'aujourd'hui pendant les phases les plus chaudes (9000–8200 ; 7000–6400 ; et 5000–4000 cal. BP). En faisant l'hypothèse d'un gradient de 0,7°C /100m, cela suggère des températures estivales environ 0,8-1,2°C plus hautes qu'aujourd'hui. Entre 10500 et 3900 cal. BP, la limite des arbres est toujours resté située au-dessus de la limite moderne. Ainsi, la gamme des oscillations thermiques était limitée à 0,8-1,2°C et la température n'est jamais tombée au-dessous des valeurs d'aujourd'hui. Les diminutions de pollen de Pinus cembra à Gouillé Rion sont fortement corrélées aux incursions vers des températures négatives (estimées à partir de fonctions de transfert basées sur une étude des chironomides dans les Alpes du Nord à environ 80 km). De plus, la nouvelle étude permet une reconstruction des oscillations de température après 4000 cal. BP, quand la position de la limite supérieure de la forêt était influencée par l'utilisation des sols préhistorique (et donc moins fiable pour les reconstructions climatiques). Les oscillations de la limite de croissance des arbres sont illustrées par l'abaissement des courbes (macrofossiles et poliniques) à la fois de Pinus cembra et de tous les arbres de l'étage subalpin. Après l'extinction locale de Pinus cembra vers 4000 cal. BP, des phases froides sont enregistrées par les essences d'arbres poussant 200-300 m au-dessous de l'ancien étage de Pinus cembra (ex. : Picea abies).

À partir de données paléoécologiques (pollens, macrofossiles, sédimentologie) ainsi que de datations C14, certaines des périodes froides séculaires les plus sévères reconstruites dans les Alpes pendant l'Holocène semblent synchrones avec des périodes froides enregistrées dans les sédiments marins de l'Atlantique Nord et dans les carottes glaciaires du Groenland.

Les changements du niveau des lacs à travers les Alpes fournissent une autre indication du fait que les positions hautes de la limite supérieure de la forêt reflètent les conditions chaudes et sèches au cours de l'Holocène. Les renversements climatiques de l'Holocène moyen et supérieur peuvent avoir été comparables au refroidissement du Petit Âge Glaciaire aux alentours de 1850 AD, quand des étés frais étaient accompagnés par des précipitations accrues. Cependant, de manière générale, les conditions climatiques de l'Holocène inférieur dans les Alpes étaient plus continentales qu'aujourd'hui, avec des étés chauds et secs et des hivers foids. La transition vers les régimes climatiques d'aujourd'hui n'a pas été synchrone. Par exemple, dans les Alpes du Sud (entre Aoste et Garda, en Italie et en Suisse du Sud), le régime climatique continental s'est achevé brutalement vers 9100 cal. BP. Dans le Nord des Alpes et en Europe Centrale, une transition soudaine similaire s'est produite à 8200 cal. BP. Cette dernière transition a été probablement causée par une augmentation de la circulation des masses d'air humides en provenance de l'ouest et du nord-ouest, conduisant à des températures estivales plus basses et des températures hivernales plus hautes, et à une augmentation générale des quantités de précipitations. En raison d'une situation orographique particulière, le mode climatique continental a persisté jusqu'à aujourd'hui dans certaines vallées des Alpes centrales.
Analyse de données et synthèse bibliographique [voir l'étude]

Tinner & Ammann 2001 - A

Alpes suisses (secteur d'Illgraben) :
Pour la période du dernier millénaire, 5 phases climatiques différentes ont été décrites :
une période chaude appelée "l'optimum climatique de l'an 1000" ;
une courte période de refroidissement durant le 12 e siècle ;
une période chaude de 1200 à 1550 ;
le Petit Age Glaciaire, de 1550 à 1850 ;
et l'actuelle phase de réchauffement.
Analyse bibliographique [voir l'étude] Zryd 2001 in Bardou & al 2003 - P
Alpes suisses :
Vers 13 000 BP, on peut considérer que la limite supérieure de la forêt ne devait pas dépasser l'altitude de 1000 m. La période de l'Holocène, qui débute à la suite du petit épisode froid du Dryas récent (depuis 10 000 BP), marque la fin du retrait rapide des glaciers dans le fond des vallées préalpines et l'établissement du climat que nous connaissons actuellement. Durant la période du Préboréal, la limite supérieure des forêts passe rapidement de 1300m à environ 2000m (Burga, 1987), ce qui contribue à développer une couverture forestière sur les versants préalpins. Le réchauffement rapide des températures, qui a suivi le Dryas récent a causé de profondes modifications de la couverture végétale. Le début de l'Atlantique récent (dès 6000 BP) montre un réchauffement des températures, ce qui se traduit par une élévation de l'ordre de 200 mètres de la limite supérieure des forêts
.

 

Lateltin & al. 1997 - R: PNR31
Alpes suisses et italiennes – Lago Basso (vallée de San Giacomo, Italie) et Gouillé Rion (Valais, Suisse) :
Les changements climatiques dans les Alpes centrales entre 10 000 et 2000 ans BP ont été reconstruits à partir de l'analyse de pollens et de plantes macrofossiles prélevés sur deux lacs (Lago Basso et Gouillé Rion) situés dans la gamme altitudinale des fluctuations de la limite supérieure des forêts à l’Holocène. Le reboisement sur les deux sites a commencé à 9700-9500 BP avec Pinus cembra, Larix decidua et Betula. La limite supérieure des forêts a atteint son point culminant entre 8700 et 5000 BP et s’est retirée après 5000 BP, en raison d'un changement climatique à l’Holocène moyen et de l'impact croissant des activités humaines depuis environ 3500 BP (âge du bronze). L'expansion de Picea abies à Lago Basso entre ca. 7500 et 6200 BP a probablement été favorisée par des phases froides accompagnées par une augmentation de l’océanité, alors que dans le domaine de Gouillé Rion, où l'épicéa s'est développé assez tardivement (entre 4500 et 3500 BP), l'influence humaine pourrait avoir été tout aussi importante. L'expansion d'Alnus viridis entre ca. 5000 et 3500 BP peut probablement être reliée à la fois au changement climatique et à l'activité humaine à la limite des forêts. Au cours du début au milieu de l'Holocène, une série de fluctuations de la limite forestière est enregistrée par la diminution des concentrations de pollen et macrofossiles des principales espèces d'arbres, et des augmentations de pollen non aboraux dans le diagramme pollinique de Gouillé Rion. La plupart des périodes de basse limite forestière peut être corrélée par la datation au radiocarbone avec des changements climatiques dans les Alpes, comme indiqué par les avancées glaciaires en combinaison avec les enregistrements polliniques, de solifluxion, et les données dendroclimatiques. Lago Basso et Gouillé Rion sont les seuls sites dans les Alpes montrant des enregistrements paléobotaniques complets de phases froides entre 10.000 et 2000 BP avec un très bon contrôle temporel. La gamme altitudinale des fluctuations de la limite forestière holocène causées par le climat n'a probablement pas excédé 100 à 150 m. Une corrélation possible d'une période froide à ca. 7500-6500 BP (Misox oscillation) dans les Alpes est faite avec des données paléoécologiques de l'Amérique du Nord et de Scandinavie et un signal climatique dans la carotte de glace GRIP du centre du Groenland il ya 8200 ans (environ 7400 ans uncal. BP).
Des analyses paléobotaniques ont été faites sur les sédiments de deux petits lacs : le Lago Basso (2250 m d’altitude) dans la haute vallée de San Giacomo près du col de Spligen, en Italie, et Gouillé Rion (2343 m d'altitude) dans les Alpes de Suisse centrale du Valais. La richesse des macrorestes fossiles de plantes terrestres dans les deux lacs, ainsi que leur position similaire près de la limite supérieure des arbres holocène, permettent de comparer les résultats de l'analyse des macrofossiles et des pollens des deux lacs en termes de fluctuations de la limite forestière causées par les changements climatiques dans les Alpes.

Wick & Tinner 1997 - A


Observations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Alpes françaises :
La montagne alpine est affectée par des processus géomorphologiques dont l’évolution est en partie conditionnée par la dégradation du permafrost : écroulements d’ampleur variable, déstabilisation de glaciers rocheux ou apparition de dépressions cryokarstiques. Ces phénomènes, par leur intensité, sont susceptibles d’engendrer des risques pour les territoires. Nous proposons une synthèse des connaissances sur l’état actuel du permafrost de montagne dans les Alpes françaises et sur son évolution récente. Cet état de l’art se base sur des travaux de recherche menés depuis une dizaine d’années et les mesures recueillies dans le cadre de PermaFRANCE, le réseau français d’observation à long terme du permafrost de montagne. L’analyse des données à disposition montre ainsi qu’en paroi rocheuse, à 3800 m d’altitude, la température à 10 m de profondeur est comprise entre -4,5 et -1,5°C selon l’orientation, alors que dans les formations superficielles, à 2800 m d’altitude en orientation nord, elle est proche du point de fusion. Depuis le début de ces mesures en profondeur en 2010, une tendance à l’augmentation de la température est observable, corroborée par d’autres forages alpins. Le régime est influencé par l’enneigement, de façon très nette en formations superficielles et beaucoup plus discrète en paroi, ce que les mesures en surface réalisées depuis 2003 montrent nettement. Cette variabilité interannuelle se combine aux tendances de plus long terme qui sont probablement à l’origine de l’évolution constatée des dynamiques géomorphologiques associées au permafrost alpin : augmentation de la fréquence des processus gravitaires du type chute de bloc et fluctuation des vitesses des glaciers rocheux. La recrudescence probable de phénomènes extrêmes comme les écroulements majeurs ou la déstabilisation de glaciers rocheux dans les prochaines décennies pourrait engendrer des risques nouveaux ou accrus auxquels les territoires devront s’adapter.

Depuis 2005, des efforts importants ont été réalisés pour étudier à la fois l’état thermique du permafrost, reflet du climat actuel et passé de la haute montagne, et les dynamiques géomorphologiques associées. Que ce soit dans les parois rocheuses (Magnin et al., 2015b) ou dans les formations superficielles (Bodin et al., 2009 ; Schoeneich et al., 2014), des forages instrumentés, des mesures thermiques en sub-surface et le suivi de la morphodynamique permettent d’approcher l’état du permafrost dans les Alpes françaises et ses réponses au changement climatique en cours. La majorité de ces travaux sont intégrés dans le réseau français d’observation et de suivi du permafrost PermaFRANCE (Schoeneich et al., 2010), dans des sites répartis entre 44 et 46°N et 2400 m et 4500 m d’altitude.

Mesurer le régime thermique du sol sous la couche active, qui, elle, gèle et dégèle saisonnièrement, est l’unique moyen de connaître l’état du permafrost. Pour cela, des forages, équipés de chaînes de capteurs de température mesurant en continu, fonctionnent depuis 2009 dans trois contextes géologiques et géomorphologiques différents.

- Un forage profond de 100 m a été réalisé en 2010 à 3065 m d’altitude en marge du domaine skiable des Deux-Alpe

- Le sommet de l’Aiguille du Midi est un ensemble de trois pitons granitiques culminant à 3842 m d’altitude. En septembre 2009, trois forages d’une profondeur de 11 m ont été réalisés dans les parois sud (3753 m), nord-ouest (3738 m) et nord-est (3745 m) du Piton Centra

- Deux forages de 15 m de profondeur ont été réalisés en 2009 dans le glacier rocheux de Bellecombe (altitudes : 2700-2750 m), sur le domaine skiable des Deux-Alpes.

 

Bodin & al. 2015- A

Alpes italiennes :
Les données de température de l'air de l’Hémisphère Nord et des Alpes italiennes montrent une tendance positive durant la période Décembre-Avril (DJFMA). À partir de l'année 1987, la température moyenne de l'air était presque toujours supérieure à la valeur moyenne de 1961-1990 (à l'exception de 1991, 2005, 2006, 2010 et 2013). A partir de 2000, les périodes DJFMA avec une température moyenne plus élevée que le 90e percentile ont été au nombre de trois: 2007, 2008 et 2012. Les résultats préliminaires de l'analyse des températures de l'air dans les Alpes italiennes montrent une augmentation 0,6-0,7 °C pendant la période DJFMA entre 1991 et 2010 par rapport à la valeur moyenne de la décennie 1961-1990.

Aucune différence significative entre les valeurs moyennes des températures des décennies 1991-2000 et 2001-2010 n’a été détectée. Néanmoins, les températures de l'air moyennes des périodes DJF et MA pendant ces deux décennies se caractérisent par des tendances différentes. Entre 2001 et 2010, la température moyenne de l'air de DJF était de 0,3 °C supérieure à la valeur moyenne de la période de référence 1961-1990 (et 0,4 °C plus élevée au cours de la décennie 2004-2013). Entre 1991 et 2000, elle était plus élevée de 0,7 °C. La température moyenne de l'air de MA au cours de la décennie 2001-2010 était supérieure de 0,9 °C à la valeur moyenne de la période de référence 1961-1990 (et 1,1 °C plus élevée au cours de la décennie 2004-2013). Entre 1991 et 2000, elle était supérieure de 0,8°C au cours de la même saison MA.

Cet article présente les résultats préliminaires d’une analyse des variations dans les températures hivernales et printanières et de leurs interactions avec les chutes de neige et les avalanches dans les Alpes italiennes. Les données de température de l'air proviennent de bases de données en ligne italiennes et de rapports annuels. Les auteurs ont utilisé les valeurs maximales et minimales de température de l'air de 10 stations météorologiques réparties entre 300 m et 2200 m d'altitude dans les Alpes italiennes. Les données manquantes ont été obtenues suivant les directives de l'OMM. Les écarts des valeurs moyennes mensuelles par rapport à la valeur moyenne de référence 1961-1990 ont été utilisés. Les données de température de l'hémisphère Nord proviennent du site internet du Climatic Research Unit (CRU, Université d'East Anglia).

Valt & Cianfarra 2013 - P: ISSW

Alpes :
La zone alpine montre une augmentation d'environ 1°C au cours des 50 dernières années, plus prononcée en hiver, et une augmentation de la variabilité de la température en été (en particulier les 20 dernières années).

 

ALP FFIRS 2012 - R

Alpes suisses :
Pour donner une idée du comportement de la neige par rapport à des modes spécifiques de température et de précipitations depuis le milieu du siècle dernier dans les Alpes suisses, des probabilités conjointes de distributions de température/précipitations ont été utilisées pour classer les situations synoptiques hivernales en quatre modes : froid/sec, froid/humide, chaud/sec et chaud/humide. Depuis 1951, il y a eu des changements dans la distribution des quatre modes aux quatre stations choisies. Bien qu'il y ait une certaine variabilité dans les courbes qui reflètent les différences climatiques régionales et locales des caractéristiques du site, les courbes présentent un comportement très similaire, en phase. Cette même figure montre également qu'il y a une diminution dans le mode froid/sec d'environ 30 jours par hiver dans les années 1950 à moins de 15 jours actuellement, et l'augmentation du mode chaud/sec, passant d'une moyenne d'environ 30 jours par hiver dans les années 1960 à 50 jours actuellement. Les modes froid/humide et chaud/humide sont moins fréquentes que les modes secs, mais présentent une diminution et une augmentation depuis les années 1950, respectivement. Il y a donc clairement un changement à long terme dans la fréquence d'apparition de chacun de ces quatre modes (déjà discuté par Beniston, 2009b), lié en partie à la hausse des températures hivernales moyennes depuis de nombreuses décennies dans l'espace alpin.
Les données moyennes journalières de températures, de précipitations et d’épaisseur de neige de MétéoSuisse ont été compilées pour quatre stations météorologiques (Château d’Oex, Andermatt, Arosa et Saentis) qui s'étendent de l'ouest au nord-est de la Suisse sur une large gamme d'altitude (1000-2500 m) et couvrant la période 1951-2009. Des statistiques d'hiver ont été dérivées de ces variables, comprenant l’épaisseur moyenne du manteau neigeux, la durée d’enneigement continu et des quantiles joints de température et de précipitations. Des quantiles joints de 25 et 75% ont été utilisés pour définir les quatre modes combinés utilisés dans cette étude pour caractériser les situations d'hiver.

Beniston & al. 2011 - A

Alps:
Dans cette étude, nous étudions les impacts de l’augmentation des températures et du changement des tendances des précipitations sur le danger potentiel relatif aux feux de forêts dans les Alpes. Dans les stations des Alpes de l’ouest, et plus encore dans celles du sud, on observe une augmentation importante du danger relatif aux feux de forêts. Dans ces stations, le danger moyen annuel relatif aux feux de forêts a augmenté au cours des 60 dernières années. De plus, lors des dernières années, le nombre de jour caractérisés par un danger élevé d’apparition de feux de forêts (indice calculé par rapport à un seuil défini) a également augmenté. En comparaison, une faible augmentation a été observée dans les Alpes du Nord, et aucun signal clair n’a pu être enregistré pour les vallées de l’intérieur des Alpes. Ces données ont ensuite été comparées avec les données enregistrées pour 3 zones pilotes (Valais dans les Alpes de l’ouest, Bavière dans les Alpes du Nord et Ticino pour les Alpes du sud).

Notre analyse se base sur des observations météorologiques journalières enregistrées par 25 stations situées dans 6 pays alpins. Les stations sélectionnées se situent de manière plus ou moins uniformes le long de la chaîne alpine et représentent les différents climats existants dans ces régions au terrain varié. Les stations avec des données climatiques similaires ont été regroupées par régions. On obtient ainsi 4 régions : Alpes de l’Ouest, Alpes du Nord, Alpes intérieures et Alpes du Sud. Le danger météorologique potentiel relatif aux feux de forêts sur la période 1951-2010, a été analysé sur la base de différents indices de danger relatifs aux feux de forêts, calculés sur une base journalière.

Wastl & al. 2012 - A

Grande Région Alpine (GAR) :
Les moyennes régionales des températures de demi-années (estivales et hivernales) de 1760 (1760/61) à 2007 (2007/08) ainsi que la gamme annuelle de la température (demi-années estivale minus hivernale) montrent une augmentation générale 2°C de la température annuelle de la fin du XIXe au début du XXIe siècle, en deux étapes qui ont suivi une légère diminution de 1°C de 1790 à 1890. Le réchauffement par étapes au XXe siècle a été plus accentué en été qu'en hiver. Les hivers ne montrent pas la phase de refroidissement estival accentué des années 1950 aux années 1970, qui fut d’une ampleur de près de 1°C. La variabilité interannuelle dans la région est plus élevée pendant la saison froide, mais n’est pas stable dans toutes les sous-régions. Dans la partie méditerranéenne, les demi-années hivernales et estivales présentent une variance égale. L'écart annuel de température montre un changement significatif avec le passage d’un cycle annuel plus fort avant 1900 à un cycle plus faible au XXe siècle. Les plus petits écarts été-hiver se sont produits dans les années 1910 et dans les années 1960 et 1970. Ces deux phases (océaniques) sont concomitantes avec les deux dernières avancées glaciaires dans les Alpes, qui ont été déclenchées par des étés frais avec un albédo plus élevé en raison d’un enneigement plus fréquent à la surface des glaciers.

Au cours des 25 dernières années, les hivers et les étés se sont réchauffés simultanément à des taux comparables : une caractéristique atypique dans l'évolution climatique régionale des 250 dernières années. Cela a provoqué le réchauffement extraordinaire des moyennes annuelles de 1,2°C/25 ans, qui est sans précédent au cours de la période instrumentale. Les corrections appliquées au début de la période instrumentale (avant 1850) ont modifié le classement des valeurs extrêmes (saisonnières) : 1816 est maintenant la demi-année la plus froide de la période instrumentale en Europe centrale (ce qui n'était pas le cas dans la version LSS-2007) et 2003 est encore plus extraordinaire en comparaison avec une série d'étés chauds survenus au début de la période. Après correction, l’année 1811 (la seconde la plus chaude) est dépassée par 1947, cette dernière étant dorénavant la seconde année la plus chaude. Les demi-années hivernales n’ont vu aucun changement dans le classement des hivers extrêmes, 1829/30 restant la plus froide des 250 dernières années. Seule la mise à jour 2007/08 réalisée dans cette étude a apporté un nouveau record à l'autre bout de l'échelle. Le semestre d'hiver de 2006/07 était 3,6°C au-dessus de la moyenne (1851–2000) et de 6,8°C plus chaud que le plus froid de 1829/30 (-3,2°C). L’amplitude des moyennes annuelles est plus faible. Il s'étend sur seulement 3,8°C entre l'année la plus froide (1829, -1,7°C en dessous de la moyenne 1851–2000) et la plus chaude (1994, +2,1°C au-dessus).
Cette étude présente la nouvelle version (LSS-2008) de la base de données HISTALP sur la variabilité des températures à long terme dans la Grande Région alpine (GAR). Les mesures de température dans la GAR ont commencé en 1760. Avant la période 1850-1870, après quoi différents types d’écrans ont protégé les instruments, les thermomètres qui n’étaient pas suffisamment à l'abri des rayons directs du soleil étaient donc normalement placés sur les murs ou sur les fenêtres exposés au nord. Il est probable que les températures enregistrées dans la moitié estivale de l'année ont été biaisées vers le chaud et celles de la demi-année hivernale biaisées vers le froid, avec un effet estival dominant. Le passage aux écrans ayant souvent eu lieu à des moments similaires, souvent confondus avec la formation des Services météorologiques nationaux (SMN) dans la GAR, il a été difficile de déterminer l'ampleur du problème, car tous les sites voisins étaient susceptibles d'être également affectés. Cette étude utilise des mesures simultanées prises au cours de huit années récentes sur les sites ancien et moderne à Kremsmünster en Autriche pour étudier la question. Les différences de température entre les deux sites (avec et sans écran) ont provoqué un changement dans le cycle diurne, qui dépend de la période de l'année. A partir de ces éléments de preuve empiriques spécifiques du seul site de mesure encore existant et actif au début de la période instrumentale dans la région, les auteurs ont développé trois modèles de correction pour les orientations NW à N à NE. En utilisant l'angle d'orientation des bâtiments issus des métadonnées relatives à l’histoire des stations des autres anciens sites instrumentaux de la région, différents ajustements du cycle diurne ont été élaborés pour chaque emplacement. L'effet sur 32 sites à travers le GAR varie en raison des différentes formules utilisées par les SMN pour calculer les moyennes mensuelles de deux ou plusieurs observations faites sur chaque site chaque jour. Ces formules varient également avec le temps, donc des quantités considérables de métadonnées supplémentaires ont dû être recueillies pour appliquer les ajustements à travers l'ensemble du réseau.

Böhm & al. 2010 - A

Suisse :
Dans les régions affectées par les tempêtes hivernales sévères, les hivers sont devenus plus chauds, avec une augmentation de 2°C au cours des derniers 140 ans. Des température moyennes d'hiver au-dessus de 0°C étaient rares au 19ème siècle, mais elles sont devenues plus fréquentes depuis le milieu des années 1970.
Ces résultats sont en accord avec, e.g., Begert et al., 2005; Schmidli and Frei, 2005; Scherrer et al., 2006; Rebetez and Reinhard, 2007.
Les données utilisées proviennent essentiellement des publications et des bases de données fédérales et cantonales portant sur les derniers 150 ans. Un réseau de stations de mesures météorologiques a été installé en 1863.

Usbeck & al. 2010 - A

Suisse :
Une analyse de la climatologie de plusieurs sites suisses révèle que des changements importants dans le comportement de la pression et des minimums et maximums de températures extrêmes ont eu lieu au cours des deux dernières décennies. Les queues de distribution des extrêmes froids définies par le quantile 10% de température ont diminué d’un facteur 2 ou 3, tandis que les queues supérieures (au-delà du quantile 90%) ont augmenté d’un facteur 4 ou 5 en toutes saisons. La pression montre un comportement contrasté, avec des augmentations des hautes pressions en hiver et des basses pressions en été, alors que les précipitations montrent peu de changement. Sur la base des jeux de données observées, les biais de température associés à des extrêmes de pression ou de précipitation ont été calculés, ainsi que des combinaisons de précipitation et de pression extrêmes. Le biais dominant est associé à des périodes sans précipitations, au cours desquelles les températures sont au moins 1°C plus chaudes que le reste du temps. Les changements dans le comportement des combinaisons de pression extrême et des régimes de précipitations ont également une influence perceptible sur les températures.
L'objectif de cette étude a été de rendre compte des changements observés dans les quantiles de température, de précipitations et de pression, mais non pas d’explorer les mécanismes physiques qui expliquent ces changements. Les données utilisées proviennent de la base de données climatologique du service météorologique suisse, MétéoSuisse. Cette étude a compilé les données provenant de sites de basse (Bâle, 369 m d'altitude, Neuchâtel, 487 m, et Zurich, 569 m) et de haute altitude (Engelberg, 1018 m, Davos, à 1590 m, et Saentis, 2500 m). La qualité des jeux de données utilisées a été vérifiée par MétéoSuisse en termes d'homogénéité dans les enregistrements et de continuité dans la localisation géographique des stations de mesure. Des jeux de données quotidiennes ont été utilisés pour calculer les moyennes saisonnières, selon les périodes trimestrielles couramment utilisés : Décembre-Janvier-Février (DJF), Mars-Avril-Mai (MAM), Juin-Juillet-Août (JJA), et Septembre-Octobre-Novembre (SON).

Beniston 2009a - A

Grande Région Alpine (GAR) :
Les analyses ont mis en évidence un réchauffement moyen dans la GAR d'environ 1,3°K par siècle sur la période commune couverte par l'ensemble des variables (1886-2005). Un tel réchauffement est environ deux fois plus élevé que la tendance mondiale. Les différentes variables ont répondu de différentes manières à ce réchauffement. En particulier, la pression de vapeur est la variable indiquant le lien le plus évident de l'augmentation de la température, avec une tendance positive d'environ 0,5 hPa par siècle. A côté de la pression de vapeur, la pression ne montre pas de signal clair en réponse au réchauffement, avec une augmentation d'environ 1 hPa par siècle. Dans ce cas, cependant, les tendances saisonnières sont très différentes, la majeure partie de l'augmentation étant concentrée au printemps (2 hPa par siècle). Si l’on considère seulement les zones de basse altitude, l'humidité relative présente également une nette tendance à long terme, avec une baisse d'environ 5% par siècle. Cette diminution n’est pas présente dans la série représentant les stations de haute altitude. Les autres variables météorologiques montrent une moindre cohérence spatiale et saisonnière des tendances à long terme. En particulier, les précipitations présentent un intéressant dipôle nord-sud, avec une tendance positive dans la partie nord des Alpes et une diminution dans la partie sud. Les tendances de la nébulosité et de la durée d'insolation présentent également une structure dipolaire, même si dans ce cas, la différence la plus remarquable concerne les régions orientales et occidentales de la GAR. Les analyses montrent également que les interactions mutuelles qui lient les différentes variables se trouvent souvent seulement à certaines échelles de temps, seulement dans certaines parties de la GAR et seulement au cours de certaines saisons.
Cette étude présente une analyse approfondie de la base de données HISTALP dans le but de donner une image globale de la variabilité du climat et du changement séculaire dans la Grande Région alpine (GAR, 4-19 E, 43-49 N). La base de données comprend 242 sites HISTALP et concerne les températures, la pression, les précipitations, la nébulosité, la durée d'insolation, la pression de vapeur et l'humidité relative. Les analyses sont fondées sur quatre séries de moyennes régionales représentant les différents domaines de basse altitude dans la GAR et sur une série moyenne supplémentaire représentant les enregistrements de haute altitude.

Brunetti & al. 2009 - A

Alpes suisses
Depuis 2003, on a pu observer un assombrissement de la langue terminale du glacier en raison de l’accumulation de minéraux et de résidus d’origines organiques (biogenic dust). L’albédo de surface, typique en été a diminué de 0.32 à 0.15. Nous avons analysé les implications de la diminution de l’albédo sur la balance énergétique et sur l’ablation annuelle. Pour la période de 4 ans (2003-2006), la diminution de l’albédo a entraîné une perte additionnelle d’environ 3.5m de glace. Les calculs en utilisant un modèle balance-énergie montrent qu’une augmentation identique dans l’ablation peut être obtenue en conservant un albédo à 0.32 et en augmentant la température de l’air de 1.7K. Nos analysent confirment que, pour les glaciers qui reculent, les moraines latérales déglacées sont des sources importantes de matériaux, qui peuvent être amenés à contribuer à la formation de la couverture détritique. La couverture minérale stimule la croissance d’algues, diminue l’albédo de surface, augmente les taux de fonte et, par conséquent, facilite le recul du front glaciaire.

 

Oelemans&al - A
Suisse - Alpes bernoises - Jungfraujoch :
La variabilité décennale observée ainsi que la tendance générale (1,8°C/69 années) dans les données homogénéisé est comparable à d'autres séries homogénéisées suisses à d'autres altitudes. Une analyse détaillée des tendances saisonnières de la température moyenne n’a révélé aucune dépendance significative à l’altitude pour la période 1961-2005. Leurs caractéristiques dominantes sont des tendances plus faibles en automne, significatives seulement à basse altitude. Les indices de température tels que les jours de dégel, dérivés de la nouvelle série de températures minimales homogénéisées présentent une forte dépendance verticale et saisonnière dans leurs tendances. Les tendances relatives les plus fortes ont lieu en hiver, à une altitude d'environ 1000 m à 1600 m. Pour les tendances de la saison d'été par rapport en jours de dégel sont les plus forts aux plus hauts postes, comme prévu. Au Jungfraujoch une augmentation d'environ 50% est observée pour la période 1961-2005, même si l'été chaud de 2003 extraordinaire est exclue.
L’étude analyse un enregistrement des températures homogénéisées mesurées au Jungfraujoch, la plus haute station météorologique occupée en permanence en Europe à 3580 m d'altitude, couvrant près de 70 années de données (1937-2005).

Appenzeller & al. 2008 - A

Piémont et Vallée d'Aoste (Nord-ouest de l'Italie) :
Les moyennes annuelles d'anomalies minimales et maximales de température moyennées avec une approche de type « Ensemble » montrent une augmentation significative et brusque des températures commençant au milieu des années 80. Un ajustement linéaire de l'ensemble moyenné des moyennes annuelles d'anomalies minimales et maximales de température confirme les tendances significatives et relativement importantes de 0.023°C/an pour les températures maximales et de 0.012°C/an pour les températures minimales.

Les mois d'été et d'hiver présentent des tendances significatives pour les températures maximales alors que les températures minimales ne montrent une tendance significative qu'en été.

Le graphique confirme une tendance positive pour la plupart des stations et ne montre pas de rapport entre l'altitude des stations et la magnitude des tendances. De plus, les tendances de température des stations individuelles ne montrent aucune dépendance par rapport à la latitude de la station (non montré).

L'analyse des données d'ERA40 fournit des résultats qui sont en accord avec l'analyse des jeux de données des stations. Les températures maximales d'ERA40 sur l'Italie du Nord-ouest montrent une augmentation linéaire significative, environ de même ampleur, lorsqu'elles sont considérées à l'échelle annuelle ou pour les mois d'hiver et d'été. Les températures minimales montrent une tendance globale semblable pour les moyennes annuelles, mais contrairement aux données de station, elles ne montrent pas de tendance significative pour les mois estivaux.

Alors que les températures sont positivement corrélées avec le régime EA tout au long de l'année, la NAO joue un rôle, avec une corrélation positive, seulement en hiver. Pour les autres saisons, c'est l'indice SCAN qui affecte (négativement) les températures dans le secteur d'étude.

L'indice bloquant Euro-Atlantique présente des corrélations semblables à celles de la phase négative de l'ONA : les basses températures en hiver et au printemps sont associées à la phase positive de l'EAB. L'indice bloquant Européen (EB) présente un comportement analogue à l'indice SCAN : il est associé à des températures basses depuis l'hiver jusqu'en été. La corrélation avec les températures est en accord avec l'impact des épisodes bloquant sur les températures hivernales en Europe discuté par Trigo et al. (2004).
Les séries quotidiennes de températures minimales et maximales, mesurées par un réseau d'observation dense et uniformément distribué, ont été analysées (40 stations). Cette étude s'est concentrée sur la période 1952-2002.

Toutes les séries disponibles ont été vérifiées pour la cohérence interne et pour la présence d'"outliers". Quelques stations ont fourni des données valables pour une fraction seulement de la période retenue et quelques années sont incomplètes. Des techniques d'interpolation temporelles ont été utilisées pour remplir ces lacunes et analyser seulement les données mesurées. "Les moyennes Ensemble" signifient les moyennes prises sur le jeu de stations de mesure.

Les méthodes de Monte-Carlo ont été largement utilisées pour évaluer les erreurs d'échantillonnage et la significativité des résultats. Les résultats fournis par cette méthode ont été comparés avec le test standard de Mann-Kendall au même niveau de significativité.

Les températures instrumentales ont été comparées à celles obtenues par le projet de ré-analyse ERA40 de l' European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (Uppala et al., 2005) sur la période 1958-2002. Les données de ré-analyse sont statistiquement indépendantes des données de station.

Les auteurs ont calculé la corrélation des précipitations saisonnièrement moyennées et des séries de températures avec les indices de télé-connexion ONA (Oscillation Nord Atlantique), SCAN (Scandinavie), EA (Atlantique Est) et EAWR (Atlantique Est /Russie Ouest). Les modèles de télé-connexion ont tous été calculés à partir des données de ré-analyse NCEP pour la période 1950-2000. La significativité des corrélations a été déterminée en utilisant à la fois un « Student's t-test » standard et une méthode de Monte-Carlo trainante, les deux méthodes donnant les mêmes résultats pour tous les cas analysés.

Ciccarelli & al. 2008 - A

Alpes suisses (Sion) :
Après une décennie de températures atmosphériques estivales au-dessus de la moyenne à long terme, la moyenne des températures de mai à septembre (T 5-9) diminue jusqu'aux années 1890. Après l'été chaud de 1911, à partir d'un minimum en 1912 les températures estivales ont généralement augmenté jusqu'à la fin des années 1940-début des années 1950. C'est le premier cycle de réchauffement, avec un maximum de 18,7°C en 1947, qui sera suivi par une baisse jusqu'à la fin des années 1970, avec un minimum de 15,0°C en 1978. Une seconde période de réchauffement, des années 1980 au début du 21e siècle, inclut l'été le plus chaud (19,9°C en 2003) de la période instrumentale 1866-2006. Une tendance linéaire à l'augmentation d'environ 0,015°C par an depuis les années 1880 a été détectée.
La station météorologique de Sion (Couvent des Capucins, 549 m d'altitude) a enregistré les températures de 1866 à 1977. Ensuite, Collins (1989, 2006) a évalué les valeurs annuelles de T 5-9 à Sion à partir d'observations à Grächen (1617 m) et Saas Almagell (1669 m). Des données homogénéisées de températures sont maintenant produites pour Sion (Aéroport, 482 m) depuis 1978 (Bader et Bantle, 2004; Begert et al., 2005). La corrélation entre les données de T 5-9 utilisées par Collins (2006) et les valeurs respectives tirées de la série homogène est bonne; la série homogène est utilisée dans cet article

Collins 2008 - A

Alpes :
Dans les Alpes, les températures atmosphériques annuelles moyennes (MAAT) pour la période 1987-2007 étaient en moyenne de 1 à 2°C plus chaudes que durant les décennies précédentes. Depuis 2000, deux événements climatiques extrêmes chauds ont affecté la région Alpine : la canicule de l'été 2003 et la période 2006/07, à savoir 15 mois d'anomalie de températures largement positive et quasi continue entre avril 2006 et juin 2007 (à l'exception d'août 2006). La canicule de 2003 a entraîné un réchauffement rapide de la MAAT qui a atteint des valeurs excédant celles des années précédentes et suivantes (sauf dans les Alpes autrichiennes). L'événement de 2006/07 a quant à lui abouti à une MAAT exceptionnellement élevée, qui a excédé partout la valeur de 2003 de 0,5 à 1,5°C.
La température atmosphérique annuelle moyenne (moyenne courant sur 12 mois) a été standardisée pour une altitude de 2500 m (gradient de -0,56°C/100 m). Région 1 : station météorologique de St Christophe, 1570 m. Région 2/3 : Grand-St-Bernard, 2472 m. Région 4 : Säntis, 2490 m. Région 5/6 : Sonnblick, 3105 m.

Delaloye & al. 2008 - P

Grande région alpine (Greater Alpine Region, GAR) :
Les séries lissées des températures annuelles montrent que les quatre sous-régions de basse altitude ne montrent que de petites différences dans la variabilité basse fréquence de la température. C'est aussi le cas pour les sous-groupes hautes versus basses altitudes. Les observatoires de haute altitude (1500 à 3500m) sur les sommets des Alpes montrent tous la même évolution à long terme que celle des sites urbains ou ruraux dans les vallées et les plaines des Alpes et de leurs environs. Les montagnes n'ont jamais montré un réchauffement plus faible (qui pourrait indiquer que les sites de basse altitude ne sont pas représentatifs de la tendance globale) ni un réchauffement plus fort que les régions de basse altitude (comme il a été parfois affirmé, par exemple par Beniston et al. (1997) et d'autres). C'est la région alpine (GAR) dans son ensemble qui s'est réchauffée deux fois plus depuis la fin du 19e siècle que la moyenne globale ou de l'hémisphère nord. C'est également confirmé par l'étude indépendante des séries de données homogénéisées suisses (Begert et al., 2005) et italiennes (Brunetti et al., 2006). La différence entre la série de la région alpine (GAR) et celle de l'hémisphère nord (CRU-N-HEM) permet de distinguer leurs tendances relatives. Au cours des premières années de la période de mesure commune (années 1850 et 1860) et des 80 années de 1900 à 1980, il n'ya pas de tendance entre la GAR et la moyenne de l'hémisphère nord, et seule une forte variabilité de la GAR est visible (qui n'est pas surprenante vu que la GAR est une petite région). L'effet à long terme est produit plus ou moins exclusivement par un refroidissement de la GAR dans les années 1870, 1880 et 1890, et au contraire un réchauffement de la GAR dans les années 1980 et 1990.

L'évolution de la température à long terme dans la GAR montre des différences saisonnières marquées. La série estivale (demi-année) montre une subdivision typique avec plus de 100 ans de refroidissement avant les années 1910 suivi par un réchauffement en deux étapes (jusqu'en 1950 et au cours des dernières décennies). En hiver, le refroidissement initial était beaucoup plus faible et a pris fin près de 1890, le réchauffement du 20ème siècle étant plus régulier et moins par paliers.

Il y a une similitude frappante entre les tendances à long terme de la température de l'air et de la pression atmosphérique. Les tendances des données annuelles sur 50 et 100 ans ont le même signe au cours du 19e et du 20e siècle. Les tendances de printemps, été et automne montrent aussi cette similitude pour la plupart des sous-périodes de 50 et 100 ans. Fait intéressant, les températures hivernales semblent avoir été influencées différemment par la pression atmosphérique au cours des deux derniers siècles. Au 19e siècle, l'évolution de la température a été à l'opposé de la tendance de la pression atmosphérique. Ceci est en accord avec notre compréhension traditionnelle des hivers froids à haute pression en Europe centrale, causée par une extension de l'anticyclone asiatique d'hiver. Au 20e siècle, les tendances de la température et de la pression ont eu de plus en plus tendance à montrer le même signe plutôt qu'un signe opposé. Cela a été plus accentuée pendant la seconde partie du siècle, quand une augmentation de 4,5 hPa de la pression atmosphérique en hiver est s'est accompagnée d'un réchauffement de 1,6 K. L'uniformité des tendances sub-régionales observées dans les données de pression indique la possibilité que l'augmentation de la pression n'est pas nécessairement en relation avec la partie orientale du continent, mais peut aussi bien émerger de sa partie sud. Un tel schéma, avec une activité cyclonique réduite au cours des hivers méditerranéens, renforcerait l'advection en provenance de l'Atlantique et causerait le réchauffement observé des hivers dans la région alpine. Il pourrait également expliquer l'augmentation observée des précipitations centennales au NW et leur diminution au SE des Alpes.

Le fait que chaque variable ait été homogénéisée séparément rend les similitudes décrites entre la pression et la température d'autant plus remarquable. De plus, les données homogénéisées de pression atmosphérique renforcent aussi la confiance dans le début de la période instrumentale en général et peut également être utilisé comme une première explication simple de quelques-unes des caractéristiques régionales de la GAR par rapport au climat mondial. Il ya aussi une certaine divergence dans les courbes de pression atmosphérique et de température, par exemple, le découplage récent des courbes estivales depuis environ 1990. En tenant compte des problèmes de détection et d'ajustement des inhomogénéités récentes et du remplacement actuel des réseaux (automatisation), il pourrait bien s'agir d'un artefact.

La différence dans les séries de pression atmosphérique et de température entre haute et basse altitude montre une des plus fortes relations entre n'importe quelle paire de combinaisons de paramètres climatiques dans la GAR. Les coefficients de corrélation respectifs sont 0.89/0.87 pour AMJJAS / ONDJFM. Cela est dû à l'expansion/ compression thermodynamique du réchauffement/ refroidissement des masses d'air en dessous des observatoires de haute altitude, qui produit une augmentation ou une diminution de la pression atmosphérique à haute altitude par rapport à celle mesurée à basse altitude. L'effet n'est pas nouveau, mais sa manifestation dans les séries à long terme est faible par rapport aux inhomogénéités présentes dans les données d'origine. Une étude de faisabilité (Böhm et al., 1998) a tenté d'utiliser cette approche pour calculer des « séries de températures de l'air virtuelles non thermométriques » pour des colonnes d'air entre certaines paires de stations de haute et basse altitude dans les Alpes orientales. Le modèle a bien fonctionné pour les séries d'anomalies de températures annuelles d'une "colonne d'air standard des Alpes orientales". Il a confirmé la réalité du biais systématique dans les séries de température "comme mesurée" et a également fourni un argument fort contre ceux qui doutent du réchauffement, ne croyant pas qu'il soit réel, et en le considérant seulement comme un artefact de l'urbanisation. Dans les Alpes (le seul endroit où des séries à long terme de pression atmosphérique à haute et basse altitude existent à des différences d'altitude de 2 à 2,5 km), le réchauffement de 100 à 120 dernières années calculé à partir des séries de pression atmosphérique correspond exactement à celui mesurée par les séries à long terme homogénéisées des sites urbains et ruraux de la région. Ceci est une indication claire qu'un possible « biais urbain systématique » ne peut pas être utilisé comme un argument pour douter du réchauffement climatique.

La sélection des exemples présentés dans l’étude visant à montrer le vaste domaine d'applications de la nouvelle base de données HISTALP est loin d'être systématique et ne couvre pas tout le spectre de la variabilité climatique à quatre dimensions dans la région. Les tableaux figurant dans l’étude fournissent un aperçu plus systématique (mais toujours compressé) des tendances linéaires présentes dans les moyennes et les totaux annuels et saisonniers des différents paramètres climatiques pour des sous-périodes fixes de 100, 50 et 25 ans, en vue de permettre des comparaisons avec d'autres régions et avec les valeurs moyennes mondiales en termes de changements majeurs ou des revirements de tendance climatique (par exemple, l'oscillation atlantique multi-décennale). Les deux sous-périodes centenaires, par exemple, montrent une diminution au 19e siècle de la température (significative) et de la pression atmosphérique (non significative) et une tendance significative à la hausse pour les deux paramètres au 20e siècle. L'augmentation par étapes de la température au 20ème siècle est bien décrite en utilisant le segment de 50 ans de 1900 à 1950 (avec un réchauffement significatif dans tous les sous-régions), puis les deux sous-périodes de 25 ans suivantes qui montrent un refroidissement stable à faible (non significatif) jusqu’au milieu des années 1970 et la tendance à un réchauffement fort des 25 dernières années.

Les tendances annuelles et saisonnières indiquées dans les tableaux pour les sous-régions de basse altitude (NW, NE, SO et SE) et pour celles de haute et de basse altitude fournit également une attribution géographique ainsi que des informations quantitatives sur les nombreuses caractéristiques des exemples précédemment discutés. Les valeurs clés (concernant l'évolution annuelle) sont la diminution de –0,5 à –0,8°C de la température (significative dans tous les sous-régions) au 19ème siècle et l’augmentation de 1,0 à 1,4°C (également significative dans tous les sous-régions) qui a suivi au 20e siècle. D'autres cas de tendances significatives dans tous les sous-régions sont données pour la pression atmosphérique au 20ème siècle (augmentation de 0,9 à 1,3 hPa) et pour la période 1950 à 2000, et pour la température pour les deux sous-périodes de 50 ans du 20e siècle et pour les 25 dernières années (toutes en augmentation).
La base de données HISTALP contient des enregistrements mensuels homogénéisés de température, de pression atmosphérique, de précipitations, d'ensoleillement et de nébulosité pour la grande région alpine (‘Greater Alpine Region’, GAR, 4–19 °E, 43–49 °N, 0–3500m d'altitude). Les plus longues séries de température et de pression atmosphérique remontent jusqu'à 1760, les précipitations jusqu'à 1800, la nébulosité jusqu'aux années 1840 et l'ensoleillement jusqu'aux années 1880. Une procédure systématique de contrôle-qualité a été appliquée aux séries de données et un grand nombre d'inhomogénéités (plus de 2500) et d'observations aberrantes (plus de 5000) ont été détectées et supprimées. Les 557 séries HISTALP sont conservées sous différents formats de données : séries originales et homogénéisées, séries complétées des données manquantes et corrigées des valeurs aberrantes en mode stationnel et en mode grille (grid-1 series : champs d'anomalies sur des mailles de 1° × 1°, lat × long), et séries moyennes agrégées pour des sous-régions (Coarse Resolution Subregional, CRS) définies selon une régionalisation par analyse en fonctions orthogonales empiriques (EOF). Les caractéristiques principales de la variabilité du climat dans la région alpine (GAR) sont discutées à travers des exemples choisis et une analyse de tendance linéaire pour des sous-périodes de 25, 50 et 100 ans pour les quatre sous-régions horizontales et les deux sous-régions altitudinales identifiées.

Auer & al. 2007 - A

Alpes :
Les Alpes présentent une plus grande variabilité que le reste de l’Europe, les « bruits de fond » sont parfois plus importants que la moyenne lissée globale. L’augmentation des températures observée à l’échelle globale semble être encore plus marquée pour l’arc alpin. Certaines stations de haute altitude montrent des augmentations jusqu’à + 1,5 / 2°C. Plusieurs facteurs expliquent cet état de fait, notamment un changement dans la fréquence d’occurrence des vents dominants et une réduction de la durée du manteau neigeux à basse ou à moyenne altitude, ce qui renforce l’effet de rétroaction positive sur les températures proches de la surface.

L’indice NAO semble être bien corrélé avec les valeurs de pression de l’air de surface en Suisse. Des anomalies de températures sont associées avec les fluctuations de la NAO. Quand la NAO est positive (depuis les années 1960), les champs de pression augmentent aussi dans les Alpes, ce qui se traduit par des anomalies positives des températures et négatives des précipitations, particulièrement en hiver.
 

Beniston 2007 - C1

Italie du Nord :
Sur la période 2003-2006, la moyenne des anomalies de température à la station météorologique du « Lago Valsoera » (2440 m d’altitude, massif du Grand Paradis) a atteint + 1,8°C par rapport à la moyenne de la période 1959-2002. Partout dans le Nord de l’Italie, les températures enregistrées pendant l’hiver 2006-2007 (décembre – février) ont été les plus douces depuis au moins deux siècles, comme l'illustre les anomalies à Moncalieri (+ 2,6 °C comparé à la période 1961-90 à Dormais).
 

Cat-Berro & Mercalli 2007 - P

Suisse :
Depuis le début des mesures systématiques en 1864, la moyenne annuelle de la température est montée de 1,2°C à 1,5°C dans le nord de la Suisse, et de 0,9°C environ dans le sud du pays.
Les 15 dernières années comptent parmi les plus chaudes dans les derniers 500 ans. Les quatre années les plus chaudes ont toutes été observées après 1990.

Les séries d’observations dont dispose la Suisse aujourd’hui ne permettent pas de conclure des changements systématiques dans la fréquence des évènements météorologiques extrêmes rares. Il faut savoir, cependant, qu’une preuve ne pourrait être apportée, au plan statistique, que dans le cas de modifications très marquées. Il n’est donc pas exclu que le dérèglement climatique ait déjà eu un impact sur l’apparition d’évènements extrêmes.

En revanche, on constate que les évènements météorologiques intenses (qui ne causent généralement pas de dommages) ont subi des modifications systématiques, selon les séries de mesures suisses :
• Le nombre de jours particulièrement froids a diminué au fil du 20e siècle.
• La durée et l’intensité des périodes de canicule ont augmenté.
 

Frei & Widmer 2007 - E

Suisse :
Sur l'ensemble de la période 1900-2006, les températures moyennes ont augmenté de 1,47°C en Suisse alors que la hausse moyenne de température enregistrée dans l'hémisphère Nord est de 0,87°C. Une tendance récente à une multiplication des années chaudes a également été mise en avant : parmi les 20 années les plus chaudes depuis 1900, 13 tombent dans la période débutant en 1990.

Sur les 50 dernières années, les modifications climatiques ont des effets plus marqués en été qu'en hiver (+0,54°C contre +0,33°C par décennie).

L'évolution des maxima journaliers entre 1961 et 2006 à Locarno, Genève et Zurich montre la même tendance à la hausse : la moyenne annuelle des températures journalières maximales s'est élevée de 0,4 à 0,5°C par décennie. La moyenne annuelle des minima journaliers présente un profil similaire, avec une augmentation de 0,3 à 0,4°C par décennie.

Le nombre de jours de canicule (température supérieure à 30°C) a nettement augmenté au cours des dernières décennies. Au contraire des jours de canicule, les jours de gel ont nettement diminué depuis les années 1960.

L'élévation de la limite du zéro degré de 67 mètres par décennie observée ces 50 dernières années au cours des mois d'hiver (décembre, janvier et février) est une autre conséquence de l'augmentation de la température (Scherrer et al. 2004).
Synthèse bibliographique

North & al. 2007 - R: OFEV

Arc alpin (GAR) :
L'évolution des températures moyennes annuelles dans le GAR au cours de la période instrumentale peut être caractérisée par deux phases principales. Une période de 100 ans (1790-1890) avec un refroidissement de -0,97K a été suivie par une période de réchauffement +1,48K sur 116 ans. Comparé à la tendance mondiale de +0,74K sur la période 1890-2005, le GAR s'est réchauffé presque deux fois plus. La plupart de ce réchauffement plus marqué dans la GAR a été causé par deux périodes remarquables : dans les années 1890 et au cours des 20 dernières années. De 1900 à la fin des années 1980 le GAR s'est comporté de manière assez semblable à l'évolution mondiale. Un réchauffement de deux décennies (de 1790 à 1810), suivie par un fort refroidissement dans les années 1810 a été mise en évidence.

Les régimes MSLP jouent un rôle significatif dans la GAR en hiver, bien que beaucoup moins en été. Les températures à haute altitude sont manifestement liées à la circulation zonale de l'hémisphère nord, tandis que les températures à basse altitude sont plutôt associées à la circulation au dessus du secteur NE de l'Atlantique. L'impact du phénomène ENSO sur le climat de la GAR est faible.
Des mesures climatiques instrumentales provenant de 242 sites ont été utilisées : une première période de 1760 à 1850 environ avec un nombre limité de séries, un réseau entièrement développé au 20e siècle et une période de transition dans la deuxième partie du 19e siècle. La base de données climatique instrumentale HISTALP a été complètement ré-analysée. Des centaines d'inhomogénéités et des milliers d'"outliers" ont été détectées et ont été éliminées par la suite. Avant 1820 environ, les données instrumentales sont plus chaudes que ce que la densité des cernes d'arbre laisse supposer. La différence est de l'ordre de 0,5°C, suggérant des problèmes d'homogénéité résiduels dans les premiers enregistrements instrumentaux.

L'influence des circulations atmosphériques de grande échelle sur les températures et les précipitations dans la GAR a été étudiée à partir de modèles MSLP d'échelle continentale à globale dérivés du jeu de données mensuelles de pression du niveau de la mer EMULATE (EMSLP, 1850-2003), de l'indice mensuel d'Oscillation Nord Atlantique (NAO, 1821-2004), de l'indice d'Oscillation Arctique (AO, 1899-2002), de l'Indice d'Oscillation du Sud (SOI, ENSO, 1850-2004 et une reconstruction basée sur les cernes d'arbres 1706-1977) et de l'indice El Nino3 (1408-1978).

ALP-IMP 2006 - R

Allemagne du Sud :
• Augmentation de la température moyenne annuelle entre 0,5 et 1,2°C
• Augmentation de la température moyenne mensuelle pour août entre 0,7 et 1,7°C
• Augmentation de la température moyenne mensuelle pour décembre entre 1,8 et 2,7°C
• Des augmentation des températures de l’air – bien que moins significatives que celles d’août et de décembre – ont également été trouvées pour les mois de janvier, février, mars et octobre
• Des évolutions régionales spécifiques ont également été trouvées, par exemple une augmentation marquée des températures hivernales pour les sites de basse altitude, des valeurs d’augmentation plus fortes pour les parties Ouest du Baden-Württemberg.

L’augmentation la plus marquée des températures moyennes mensuelles a été trouvée en décembre pour la plupart des régions étudiées.
Après l’examen de toutes les séries temporelles disponibles sur la période 1931-2000, 354 stations météorologiques se sont révélées utilisables pour une régionalisation future des températures de l’air. Des séries temporelles des températures journalières dans les bassins versants ont été déterminées à partir des mesures régionalisées de 33 bassins versants qui couvrent le Baden-Württemberg et la Bavière. Ceci a été développé dans le cadre du projet KLIWA.

Hennegriff & al 2006 - A

Préalpes suisses :
Les températures moyennes annuelles, estivales et hivernales à Château d'Oex ont montré des tendances positives significatives entre 1910 et 2000.
 

Perret & al. 2006 - A

Europe / Alpes :
Depuis 100 ans, la température globale de la couche d'air près du sol a connu une augmentation moyenne allant jusqu'à 0,8 °C. L'augmentation de la température la plus significative s'est produite dans les 30 dernières années, et a frappé de plein fouet les zones continentales situées aux latitudes élevées de l'hémisphère septentrional. Il ne faut donc pas s'étonner si, à la même période, l'augmentation de la température en Europe a été nettement plus élevée (+ 1,0°C). Dans les Alpes on observe même des augmentations de température de 1,6°C, c'est-à-dire deux fois plus que la tendance globale.
 

Seiler 2006 - P

Alpes françaises et suisses :
On note au cours des dernières décennies une augmentation des températures pour la plupart des postes sur les Alpes (comme pour les chutes de neige journalières, ce constat mériterait d’être contrasté car, selon la saison et le lieu considéré, des conclusions différentes peuvent être tirées).

Si on prend les températures minimales et maximales d’un mois de janvier à Chamonix depuis 1934, on note assez peu de variations pour les moyennes annuelles, alors que si l’on ne considère que les moyennes sur le mois de janvier, on observe une augmentation significative des températures maximales. La moyenne des maxima sur janvier passe ainsi de –0,9° C avant 1945 à +3,3° C pour la dernière décennie ; dans le même temps, la moyenne annuelle des températures maximales est passée de +11,8 à +13,6°C. Un constat similaire pourrait être dressé pour d’autres postes comme celui de Davos en Suisse, pour lequel on dispose de données journalières de températures depuis 1881.
Comparaison de valeurs fournies par des stations météorologiques à Chamonix et Davos.

Ancey 2005 - E

Suisse :
La plupart des séries annuelles et saisonnières de température présente une tendance positive significative, à l'exception de l'été : aucune tendance significative n'a été détectée dans les séries de Lugano, Segl-Maria et Zurich. Les pentes des séries annuelles sont comprises entre 0,9 et 1,1°C/100 ans pour les stations au Nord de la crête alpine, tandis que les deux stations du Sud, Lugano et Segl-Maria, montrent des tendances moins marquées (0,6°C/100 ans). L'augmentation la plus importante (1,2°C/100 ans) est observée à Sion (Valais).

Concernant les tendances saisonnières, les stations de haute altitude (Chaumont, Säntis, Segl-Maria) révèlent les tendances les plus marquées en automne, s'échelonnant de 0,8 à 1,3°C/100 ans. Pour les stations de basse altitude, la plus forte augmentation est observée en hiver, comprise entre 0,9 et 1,6°C/100 ans. De nouveau, les augmentations les plus faibles de toutes les stations sont observées à Lugano et Segl-Maria, indépendamment de la saison.

Tendances moyennes pour la Suisse :
La principale caractéristique de la courbe des températures annuelles moyennes suisses est la période froide à la fin du 19e siècle, avec un minimum autour de 1891, et l'augmentation plus ou moins continue qui a suivi. L'augmentation est interrompue par une période relativement chaude dans la deuxième partie des années 1940 et s'est intensifiée depuis les 15 dernières années. L'augmentation des températures moyennes en Suisse s'élève à 1,0°C/100 ans. Selon les résultats du test de Mann-Kendall, la tendance devient significative autour de 1950.

Concernant les évolutions saisonnières, un comportement différent en SON et DJF par rapport à MAM et JJA peut être observé. Les courbes automnales et hivernales présentent une augmentation plus continue, avec des fluctuations négatives plus importantes autour de 1890 (SON, DJF) et autour de 1915 (SON). Les deux courbes montrent des tendances significatives commençant autour de 1940 en automne et 1970 en hiver. Malgré une augmentation plus précoce, la pente obtenue à partir de l'ajustement linéaire des moindres carrés est plus faible en automne (1,1°C/100 ans) qu'en hiver (1,3°C/100 ans). L'évolution des températures est soumise à des fluctuations plus importantes et brusques en été et au printemps qu'en automne et en hiver, en particulier en raison d'une période plus chaude vers 1945-55 et de l'augmentation soudaine et remarquable après 1980. L'augmentation comparable des courbes printanières et estivales dans les années 1980 est responsable des tendances significatives détectées par le test de Mann-Kendall pour la période 1864-2000 dans son ensemble. Les pentes de l'ajustement linéaire sont de 0,8°C/100 ans pour le printemps et de 0,7°C/100 ans pour l'été. Il n'y a pas d'évolution continue vers des températures plus chaudes au printemps et en été.
Les stations de Bâle, Berne, Château-d'Oex, Chaumont, Davos, Engelberg, Genève, Lugano, Säntis, Segl-Maria, Sion et Zurich, situées à des altitudes comprises entre 273 et 2490 m, ont été sélectionnées.

La procédure d'homogénéisation THOMAS (outil pour l'homogénéisation des séries de données mensuelles) peut être divisée en deux étapes principales : la détection des inhomogénéités et le calcul des ajustements. La procédure permet de rechercher et d'ajuster les ruptures dans les tendances moyennes et linéaires. La détection d'inhomogénéités avec THOMAS est une combinaison entre l'analyse de métadonnées (historique de la station) et l'utilisation de 12 tests d'homogénéité différents.

Des séries de référence ont été utilisées afin d'isoler les effets de discontinuités des stations du changement climatique régional. La significativité des ajustements a été évaluée en utilisant le Student's t-test pour les températures et le test de la somme des rangs de Wilcoxon pour les précipitations. Le test de Kendall a été utilisé comme méthode non-paramétrique pour évaluer la significativité de tendances.

Le jeu de données homogénéisées a été utilisé pour étudier les caractéristiques annuelles et saisonnières des séries de températures et de précipitations pour la période 1864-2000. Toutes les valeurs utilisées pour l'analyse des tendances sont des anomalies à la valeur moyenne de la période 1961-90. Le test non-paramétrique de Mann-Kendall a été appliqué pour l'analyse des tendances. L'analyse n'a pas été exécutée pour Château d'Oex (T, P), Davos (T, P) et Säntis (P), les séries de données étant incomplètes au 19e siècle.

Afin de donner une vue d'ensemble des principales caractéristiques de la variabilité climatique en Suisse entre 1864 et 2000, les séries suisses moyennes ont également été analysées. Le premier composant principal (CP) d'une analyse de CP (ACP) a été utilisé pour définir si la moyenne des 12 séries disponibles représentait convenablement le territoire suisse dans son ensemble. Les mêmes stations ont été exclues à cause des données incomplètes. Une simple série de températures moyennées s'est avérée être une bonne représentation de toutes les régions de Suisse.

Begert & al. 2005 - A

Alpes suisses :
Sur une base journalière, des anomalies positives par rapport à la moyenne journalière sur 30 ans atteignent 9.3°C à Bâle et 11.5°C au site de haute altitude du Säntis (pendant l’été 2003).   

Alors que de telles vagues de chaleurs estivales sont caractérisées par des écarts importants des températures maximums par rapport aux valeurs moyennes, ces anomalies sont moins importantes que celles observées en hiver à des sites de hautes altitudes dans les Alpes pendant le dernier quart du 20ième siècle. Des anomalies journalières de températures maximums (Tmax) de plus de 15°C ont été observées en hiver aux sites du Säntis (altitude : 2500 m), du Grand-Saint-Bernard (altitude: 2479 m) et de la Jungfraujoch (altitude: 3572 m), et des anomalies de 10°C et plus sont survenues plus souvent au cours des 30 dernières années.

Les anomalies hivernales sont plus importantes que celles des trois autres saisons depuis les années 1970, et ceci est encore plus vrai pour les anomalies de plus de 10°C au dessus de la moyenne. Le seuil des Tmax pour +10°C augmente fortement de 0 à 1 jour par décennie avant les années 1970 jusqu’à plus de 20 jours pour les années 1990. Aucune autre saison ne montre une telle augmentation des fortes anomalies de température.

Les températures au Säntis et 10 autres stations de haute altitude ont augmentées de plus 1,5°C depuis 1900 (valeur similaire à des sites de basse altitude), le taux de réchauffement observé en Suisse est plus de deux fois la valeur relevée pour le globe. Les hivers dans les Alpes se sont clairement réchauffés plus rapidement que toutes les autres saisons, induisant une augmentation du potentiel de vagues de chaleur hivernale plus fréquentes, plus intenses et plus longues.
Les données de 10 stations météorologiques (Arosa, Chateau d'Oex, Davos, Einsiedeln, Grand St Bernard, Jungfraujoch, Montan, St Maria, Scuol, Zürich) ont été analysées dans cette étude. La cœfficient de corrélation entre l’anomalie journalière Tmax disponible pour un site donné et celle du Säntis a été calculé.

Beniston 2005a - A

Alpes suisses / Europe :
La moyenne climatologique pour la période 1961-1990 dans les Alpes suisses (Altdorf, Bâle, Berne, Davos, Lugano, Neuchâtel, Säntis et Zürich) comparée aux anomalies de température globales sur la période 1901-2000 (Jones et Moberg, 2003) montre que la variabilité interannuelle est plus importante dans les Alpes qu'à l'échelle mondiale ou hémisphérique. Le réchauffement expérimenté depuis le début des années 1980, bien que synchrone avec le réchauffement mondial, est d'une amplitude beaucoup plus grande et dépasse 1.5°C pour la moyenne des stations considérées. Cela représente environ le triple du signal climatique mondial (Diaz et Bradley, 1997).

Des recherches plus détaillées révèlent que le changement climatique dans la région alpine au cours du 20e siècle a été caractérisé par une augmentation des températures minimales allant jusqu'à 2°C , une augmentation moins marquée des températures maximales, peu de tendance dans les données de précipitation et une diminution générale de la durée d'ensoleillement depuis le milieu des années 1980 (Beniston, 2000). Plusieurs périodes de réchauffement peuvent être observées, les années 1940 montrent un réchauffement particulièrement fort, suivi d'un rafraîchissement dans les années 1950. Le réchauffement le plus marqué s'est cependant produit dans les années 1990 (Jungo et Beniston, 2001) et s'explique en partie par le comportement de l'Oscillation Nord Atlantique (NAO; Beniston et Jungo, 2002).

Une caractéristique particulière de la phase positive de l'indice NAO est qu'elle est invariablement reliée à des précipitations anormalement basses et à des températures plus douces que la moyenne, particulièrement depuis la fin de l'automne jusqu'au début du printemps, en Europe du Sud et Europe Centrale (incluant les Alpes et les Carpates). L'inverse se produit également pendant les périodes où l'indice NAO est négatif.

Au Säntis, par exemple, les valeurs extrêmes les plus basses de la distribution des températures minimales disparaissent pendant les périodes de haut indice NAO, en faveur de températures beaucoup plus chaudes. Les températures en-dessous de -15°C au Säntis, qui représentent environ 30 % des hivers lorsque l'indice NAO est en-dessous du niveau de 10 %, ne se retrouvent que 15 % du temps lorsque les valeurs de la NAO sont hautes. Cela implique que les périodes avec des conditions de froid extrême sont réduites de 50 %.

Les valeurs moyennes hivernales pour les températures minimales et maximales au Säntis ont été analysées pour quatre périodes distinctes du 20e siècle (1901-1999, 1950-1999, 1975-1999 et 1989-1999). Le biais que l'indice NAO excédant le percentile 90 a imposé aux températures est relativement faible lorsque l'on considère l'ensemble du 20e siècle (1901-1999), mais il augmente lorsque l'on s'approche de la fin du 20e siècle. Au cours de la décennie 1989-1999 le biais pour les températures minimales excède 1°C . S'il n'y avait pas eu un forçage NAO positif si fort les dernières années du 20e siècle, les températures minimales n'auraient pas augmenté d'environ 1.5°C ( moyenne décennale pour les années 1990 retranchée de la moyenne séculaire 1901-1999 ) mais de moins de 0.5°C. Le biais imposé par les seuils NAO fortement positifs sur les températures maximales suit les mêmes tendances mais n'est pas aussi fort que pour les températures minimales. Même en absence de forçage NAO, les températures maximales auraient augmenté considérablement dans la dernière partie du 20e siècle.
 

Beniston 2005b - A

Alpes suisses :
Les auteurs ont analysé les tendances des extrêmes annuels et saisonniers de température extraits des minima (tmin) et des maxima journaliers (tmax) et de l'ampltude diurne (Δt = tmax – tmin) ; et le nombre de jour avec tmin > 0 °C, qui est supposé être une variable de substitution pour la probabilité de précipitations tombant sous forme liquide. Généralement, les résultats ont montré une augmentation de tmin pour toutes les saisons, accompagnée par une diminution de tmax pour toutes les saisons exceptée l'hiver. Les résultats varient légèrement pour les différentes périodes d'étude (1931–2000, 1961–2000 et 1971–2000), mais sont cohérents. Ils montrent que l'amplitude thermique a diminué significativement pour la plupart des stations et pour toutes les périodes d'étude, malgré le réchauffement général de la région. Des observations similaires ont été faites par Beniston et al. (1994) pour quatre stations en Suisse, et par d'autres auteurs dans différentes régions du monde.

Les résultats des analyses de tendance pour le nombre de jours avec tmin > 0 °C. sont plus spectaculaires. Les tendances statistiquement significatives à la hausse sont dominantes sur une base annuelle et pour toutes les saisons pour toutes les périodes d'étude (les résultats pour la saison estivale doivent être pris avec précaution parceque seuls très peu de jours ont des tmin < 0 °C). Les résultats de tendances sont particulièrement cohérents pour les saisons d'hiver et de printemps. Les tendances dans le nombre de jours avec tmin > 0 °C sont significatives pour les trois périodes d'étude pour les séries de données annuelles et printanières. Des résultats significatifs à l'échelle régionale ont été trouvés aussi bien en hiver pour les périodes 1931–2000 et 1961–2000, et en automne pour la période 1931–2000.

En résumé, les tendances des températures de l'air indiquent une augmentation générale des températures quotidiennes minimales et une diminution des températures quotidiennes maximales, menant à une diminution significative de l'amplitude thermique. Peut-être encore plus important, de fortes tendances à la hausse apparaissent dans le nombre de jours avec une température quotidienne minimale supérieure à 0 °C (jusqu'à 50 % de toutes les stations dans certains cas), qui sont concentrées en hiver et au printemps. Les auteurs supposent que les augmentations observées dans les écoulements en hiver sont dues à un remplacement des chute de neige par de la pluie. De même, l'augmentation de l'écoulement des basses et moyennes eaux au printemps pourrait en partie être expliquée par la fonte de neige accrue plus précoce due à l'augmentation observée de la température de l'air.
Cette étude présente une analyse statistique des tendances dans les enregistrements d'écoulement moyen journalier de 48 basssins versants en Suisse sur la période 1931–2000. Des analyses de tendances ont été effectuées avec le test non paramétrique de Mann–Kendall. Les tendances identifiées dans les débits ont été reliées aux changements observés dans les précipitations et dans les températures de l'air, et corrélées avec les caractéristiques des bassins versants. Les données incluent les précipitations quotidiennes, et les minima et maxima quotidiens des températures de l'air mesurées aux stations météorologiques du réseau de MeteoSwiss. Pour permettre des comparaisons directes avec les données d'écoulement, les analyses ont été conduites sur les mêmes trois périodes d'étude (1931–2000, 1961–2000 et 1971–2000).

Birsan & al. 2005 - A

Arc alpin :
Les variabilités de long terme des température sont régionalement similaires pour l’ensemble de la GAR : les parties méditerranéennes ne sont pas différentes des parties atlantiques-continentales, de même que les sites de haute altitude (2000 à 3400 m d’altitude) ne sont pas différents des sites de basses altitudes.

Des printemps et des étés chauds s’opposaient à des hivers froids vers 1800, contrairement à des hivers doux et des étés froids pendant la décennie 1910.
Températures annuelles pour GAR et sub-régions, avec un filtre de 30 ans (1760-2000) avec anomalies par rapport à la moyenne du 20e siècle.

Böhm & al. 2005 - R

Alpes suisses :
L'été 2003 fut l'été le plus chaud en Europe depuis 500 ans et le plus chaud dans les hautes Alpes suisses depuis 1000 ans. En Suisse, les températures de l'été 2003 ont été de 4 à 5,5°C au-dessus de la température moyenne estivale (1964-2003). L'été 2003 a aussi été le plus sec depuis 500 ans. L'évaporation a été très importante durant la vague de chaleur et a contribué à l'élévation des températures.
 

ProClim 2005 - R

Alpes suisses :
Dans le canton du Tessin, les minima et les maxima de températures ont commence à augmenter de manière significative au milieu des années 1970, alors que les années 1970 et la première moitié de la décennie 1980 étaient relativement stables.
La durée d'ensoleillement absolu a augmenté de manière significative (+13,8 heures, soit +4,9%, par décennie) au cours la saison critique pour le développement de feux.
Analyse des données des stations météo de Lugano et Lucarno sur la période 1971-2003.

Reinhard & al. 2005 - A

Valais (Suisse) :
Au cours du 20ème siècle, une augmentation de la température moyenne annuelle de 1,3°C a été observée en Valais.
 

Bader and Bantle 2004 in Zumbrunnen & al 2009 - A

Alpes suisses :
L'observation des températures extrêmes montre des contrastes entre les saisons chaudes et froides, ainsi qu'entre les sites de haute et basse altitude. En plus de la variabilité interannuelle, les tendances d'augmentation à long terme apparaissent également dans les séries des deux sites (Basel and Saentis). L’« empreinte » de l’Oscillation Nord Atlantique (NAO) dont l’influence sur le climat des deux côtés de l’Atlantique est dominante en hiver, peut être discerner dans les séries de Tmni hivernales depuis la décennie 1970.

Toutes les tendances de températures sont positives et varient entre 0,5°C et 2,2°C par siècle pour la période 1901-2000. Certaines de ces tendances semblent s’être accélérées au cours des dernières années (par exemple, les températures minimales hivernales). Les tendances pour les sites de haute altitude (Säntis) sont plus importantes que pour les sites de basse altitude (Basel), excepté durant l’hiver où elles sont plus importantes à basse altitude. Toutes les tendances à ces sites sont supérieures à l'augmentation moyenne globale de + 0,6°C.
Utilisation des données de température pour les deux sites d'étude (Säntis et Bâle) et calcul des quantiles 10%, 25%, 50%, 75% et 90%.

Beniston & Stephenson 2004 - A

Alpes suisses :
La variabilité interannuelle de la température annuelle moyenne est de l'ordre de 2-3°C pour les stations de montagne suisses et la radiation globale a fluctué d'environ +/-5 % au cours des dernières décennies (d'après Aschwanden et al., 1996).
 

Gruber & al. 2004b - A

Europe :
Une vague de chaleur marquant une rupture dans les mesures a affecté le continent européen pendant l'été 2003. Dans une vaste zone, les températures moyennes estivales (JJA) ont dépassé la moyenne 1961-90 de ~3°C, ce qui correspond à un excès de plus de 5 écart-types.

Piémont Nord des Alpes Suisses :
L'année 2003 est au-dessus de la distribution de trois des quatre séries (Basel-Binningen, Geneva, Bern-Liebefeld, et Zürich). Par exemple, le précédant record pour JJA était l'année 1947 avec une anomalie de température T’ = 2,7°C (par rapport à la moyenne 1864–2000). La valeur correspondante pour 2003 s'élève à T’ = 5,1°C, soit 5,4 écart-types au-dessus de la moyenne.

Les deux distributions [1864–1923 & 1941–2000] montrent des caractéristiques similaires en général, mais la distribution 1941-2000 est décalée par le réchauffement moyen (DT = 0,8°C) entre les deux périodes. Cette modification implique un changement dans la fréquence des extrêmes. Par exemple, la fréquence d'un mois avec une anomalie de T’ = 3°C a augmenté de ~100%.

Par rapport à la période de référence 1990-2002, la période de retour de l'été 2003 s'élève à t = 46 000 ans. L'incertitude de cette estimation est cependant considérable, et la limite inférieure de l'intervalle de confiance 90% est t = 9000 ans.

Un événement tel que l'été 2003 ne suit pas la statistique gaussienne mesurée par les observations de la période de référence, mais peut plutôt être associée à une transition de la distribution statistique. Cette interprétation concorde avec l'idée qu'un petit changement de la distribution statistique peut conduire à un changement prononcé de la fréquence des extrêmes.

Un événement comme celui de l’été 2003 est statistiquement très improbable, même si le réchauffement observée est pris en compte. Un régime avec une variabilité des températures accrue (en plus d’une augmentation des moyennes de températures) pourrait expliquer un été comme celui de 2003.
Les anomalies de température, à l'échelle continentale pour les mois de juin, juillet et août 2003, sont basées sur la réanalyse des données du modèle ERA-40 (pour la période 1961-90) et l'analyse des données météorologiques opérationnelles (pour 2003) de l' « European Centre for Medium-Range Weather Forecasts » (ECMWF). Les températures mensuelles ont été obtenues en faisant la moyenne des températures journalières minimum et maximum.
Les auteurs considèrent de longues séries de températures suisses, provenant de sites à proximité du centre de l'anomalie thermique. 12 séries homogénéifiées avec précaution et présentant des données journalières depuis 1864 ont été utilisées. 4 stations indépendantes et particulièrement fiables (Bâle-Benningen, Genève, Berne-Liebefeld et Zurich) ont été fusionnées en une seule série avec une résolution mensuelle. Cette série est représentative des contreforts Nord Ouest des Alpes.
Pour l'estimation des périodes de retour, seule la période 1864- 2000 a d'abord été prise en compte, en compilant les statistiques de toutes les anomalies mensuelles de température enregistrées. Le but étant d'identifier les changements aux marges de la distribution statistique qui correspondent à la tendance au réchauffement de la série. Dans ce but, 2 périodes de 60 ans ont été considérées, une couvrant le début de la série (1864-1923) et une la fin (1941-2000). Les distributions statistiques en découlant sont données à la fois en termes de probabilité cumulées et de fonctions de densité de probabilité.
Pour évaluer quantitativement la situation de 2003, son temps de retour a été estimé. Le temps de retour t est une estimation de la fréquence d'un événement particulier (ou son dépassement) basée sur le concept stochastique. Une distribution gaussienne ajustée aux températures estivales a été utilisée pour estimer t en fonction d'une période de référence sélectionnée.

Schär & al. 2004 - A

Suisse :
Les taux de réchauffement sont tous significatifs et s’échelonnent de 1,8°C par siècle à Neuchâtel à 3,5°C par siècle au Säntis. L’augmentation générale des températures minimums hivernales a commencé au milieu de la décennie 1960 pour tous les sites, avec un refroidissement entre le début et le milieu de la décennie 1980 avant une augmentation rapide observée depuis cette période.
Données fournies par MeteoSwiss. Les anomalies de température et de précipitation en fonction du temps ont été analysées avec la période 1961-1990 comme référence et l’utilisation d’un filtre de 5 ans pour gommer les « bruits » de la variabilité interannuelle.

Beniston et al. 2003b - A

Alpes :
Les stations météo comme celles de St. Bernhard 2472 m (Suisse) [Boehm et al., 2001] et Silandro 720 m (Valtelina, Italie), indiquent une augmentation significative des températures atmosphériques à haute altitude dans les Alpes au cours du 20 e siècle.
 

Harris & al 2003 - A

Suisse :
Les mois chauds et secs étaient nettement plus fréquents avant 1730 que par la suite. Au 20e siècle, les mois chauds et secs ont été relativement rares pendant les périodes de végétation (excepté pour la décennie 1946-1955). De 1576 à 1635, les mois d'été froids et humides furent très nombreux et les glaciers se sont avancés fortement. Depuis lors, ces événements sont devenus beaucoup plus rares. Des extrêmes froids-secs ne sont jamais survenus de 1496 à 1566 et ont été rares durant les 110 années qui suivent. Ils s'acumulent de 1676 à 1895, de un à huit mois secs sont attestés chaque décennie. De 1895 à 1963, les mois froids et secs sont devenus plus rares et ont totalement disparu jusqu'à mars 2003.
40 000 observations tirées de 350 sources couvrant la période de 1500 à 1864.

OcCC 2003 - R

Suisse :
Il y a une claire augmentation des extrêmes des minimums de température pour toutes les saisons à part l’automne. Cette augmentation a été démontrée comme significative pour les parties Ouest et Sud de la Suisse. Pour l’automne, il y a autant de stations avec une augmentation que de stations avec une diminution. Les extrêmes des maximums de température montrent une augmentation pour toutes les stations en hiver, avec une significativité pour la moitié des stations. Des conclusions similaires sont tirées pour le printemps mais avec moins de stations significatives. La plupart des stations enregistrent une tendance positive pour l’été, bien que non significative. A l’inverse, la plupart des stations montrent une tendance négative pour l’automne. Consécutivement, le nombre de jours de gel montre une tendance négative pour l’hiver et le printemps, bien que le nombre de diminutions significatives est plus limité pour le printemps. Pour l’automne, il y a plus de stations avec une tendance positive que de stations avec une tendance négative. L’indice de durée de vague de chaleur ne montre aucune tendance claire. Généralement, la plupart des stations enregistrent une tendance à l’augmentation [pour l’indice de durée de vague de chaleur] pour l’été et l’hiver et une tendance à la diminution pour le printemps et l’automne.

Allemagne :
Les maximums de température ont augmenté de manière significative pour toutes les saisons sauf l’automne, saison pendant laquelle augmentation et diminution se compensent. Les minimums de température enregistrent également une tendance positive au printemps et en été alors qu’augmentation et diminution se compensent pour les deux autres saisons, avec une significativité statistique limitée. Le nombre de jours de gel montre une tendance significative en hiver et au printemps, alors qu’un équilibre entre augmentation et diminution a été noté pour les autres saisons. L’indice de durée des vagues de chaleur a également augmenté pour toutes les saisons, avec l’augmentation la plus significative pour l’hiver.  

Italie du Nord :
Un signal de réchauffement est évident pour toutes les saisons, avec des tendances positives à la fois pour les maximums et les minimums de température. Le nombre de jours de gel a diminué en hier et au printemps, bien que sans significativité. Aucune tendance n’a été obtenue pour l’automne pour cet indice. L’indice de durée de vague de chaleur a également augmenté, avec une augmentation plus marquée en été.

France :
Cf. 'Températures dans les Alpes françaises'
.
Les maxima et minima de températures ont été collectés à partir d’un nombre de stations représentatives de la zone d’étude. La période couverte par cette étude s’étend de 1958 à 2001 ; pour certaines zones d’étude, la période est cependant étendue jusqu’au début du 20ième siècle, comme c’est le cas pour la Suisse. De plus, les extrêmes de température et de précipitation ont été analysés pour l’Europe dans son ensemble en utilisant les données de 481 stations de mesures pour la période 1958-2000.

Indices de température utilisés dans cette étude (STARDEX Diagnostic Extreme Indices) :
- Percentile 90 Tmax
- Percentile 10 Tmax
- Nombre de jours de gel Tmin< 0°C
- Durée de vague de chaleur

Bárdossy & al 2003 - E: STARDEX

Alpes :
Au cours du 20e siècle, les Alpes ont connu un réchauffement des températures entre 1 et 2°C. Cependant, un peu plus de 1°C de la récente augmentation marquée des températures est survenu depuis 1990 (en même temps qu’une diminution des précipitations), et pourrait être liée avec les valeurs positives de la NAO.
 

Beniston & Jungo 2002 in Bravard 2006 - P

Alpes et leurs environs :
Les régions suivantes ont été identifiées comme des secteurs aux températures homogènes :
- Zones alpines de haute altitude, qui regroupent les secteurs dispersés situés au-dessus de 1500 m d'altitude. Ce groupe de stations est clairement séparé des secteurs de basse altitude. La plupart des stations sont isolées sur des pics;
- Secteur Est : région aux caractéristiques principalement continentales, encadrant les Alpes au Nord, à l'Est et au Sud-est;
- Secteur Ouest : région aux influences maritimes provenant de l'Atlantique et la Méditerranée occidentale. La frontière avec le secteur Est est une zone de transition douce plutôt qu'une ligne claire;
- Secteur Sud : région couvrant la côte Adriatique et la partie Nord de la péninsule italienne;
- Plaine du Pô : région couvrant la plupart de la partie continentale du Nord de l'Italie. Les frontières sont bien définies à l'Ouest et au Nord (vers les Alpes), alors qu'à l'Est la transition avec le secteur Sud est douce;
- Secteurs de basse altitude des Alpes centrales : région qui se concentre sur les stations de vallée dans la partie centrale des Alpes, là où elles ont leur extension Nord-sud maximale, plus une partie des Alpes orientales.

La grande similitude entre les moyennes régionales d'ALPCLIM permet une représentation préliminaire de l'ensemble du secteur au moyen d'une série seulement: la moyenne de tous les sites d'ALPCLIM (MA). Les données annuelles présentent des valeurs inférieures avant 1785, suivies par deux maximums relatifs dans les années 1790 et 1820, interrompues par un événement froid soudain dans les années 1810. Après les années 1820 il y a une tendance graduelle vers deux minimums dans les années 1840-1850 et 1880-1890 avec un maximum relatif dans les années 1860 et au début des années 1870. L'ensemble du 20e siècle est caractérisé par des températures en augmentation, avec un premier maximum en 1950 et un second dans les années 1990, qui est le principal maximum des 240 années étudiées.

L'analyse des séries saisonnières met en évidence qu'à part quelques caractéristiques communes, l'évolution des températures montre d'importantes différences saisonnières. En se concentrant seulement sur les caractéristiques à long terme, les séries annuelles et saisonnières de MA diminuent tout d'abord jusqu'à un minimum, qui est ensuite suivi par une tendance positive jusqu'en 1998. Les dates de ce minimum sont différentes cependant : 1890 pour l'ensemble de l'année et l'hiver, 1840 pour le printemps et 1920 pour l'été et l'automne. La tendance initiale à la baisse est plus évidente au printemps et en été, moins en automne et encore moins en hiver. L'augmentation moyenne des températures annuelles depuis 1890 est de 1.1 K dans les Alpes. Sur la période 1856-1998, une tendance au réchauffement de 0,5 K pour 100 ans en été et de 1,1-1,3 K pour 100 ans en hiver a été détectée.

La longueur des séries d'ALPCLIM permet une analyse des données couvrant la période préindustrielle, qui est fréquemment utilisée pour comparaison avec le climat plus chaud du 20e siècle. Cela change les résultats de l'analyse des tendances parce que le début de la période n'est pas caractérisé par des températures basses, mais montre des températures élevées, particulièrement au printemps et en été. En conséquence, la période avec des tendances positives significatives (sur les 240 années étudiées) est plutôt courte (commençant autour de 1970 en hiver et en automne et dans les années 1980 pour la moyenne annuelle). Pour le printemps il y a eu une évolution récente vers des tendances positives mais celles-ci ne sont pas encore significatives. Les étés sont caractérisés par des tendances négatives significatives sur l'ensemble de la période.
Le jeu de données de températures d'ALPCLIM a été constitué à partir de sources différentes provenant de plusieurs pays (France, Allemagne, Suisse, Italie, Autriche, Slovénie, Croatie, Hongrie et Slovaquie). Toutes les séries ont été ré-analysée afin de détecter les inhomogénéités, en se basant sur le système suivant : le test d'homogénéité, l'ajustement et le comblement des trous ont été exécutés dans 13 sous-groupes régionaux de dix séries en utilisant le MASH-test de Szentimrey (1999) et la procédure HOCLIS (Auer et al., 1999).

Au final, 97 séries ont pu être homogénéisées. La distance moyenne entre les stations pour les 682 000 km2 de la région ALPCLIM est de 80 km. Trois séries homogénéisées débutent dès 1760, 10 commencent avant 1801 et il y avait 25 séries en 1850. La plus forte augmentation de densité des stations s'est produite dans les années 1860. La moyenne des séries ajustées révèle une tendance générale à la hausse d'environ 0.5 K pour les 150 ans du milieu de 19e à la fin du 20e siècle.

La première étape de l'analyse des données a été la transformation des 97 séries homogénéisées en séries d'anomalies. Les anomalies ont été calculées tous les mois par rapport à la moyenne mensuelle de la période 1901-1988 (mentionnée comme la moyenne du 20e siècle). Une analyse de corrélation a ensuite été réalisée.

Les auteurs ont regroupé leurs séries en secteurs présentant des températures homogènes, grâce à l'analyse des composantes principales (PCA). Après avoir regroupé les stations, ils ont constitué des séries d'anomalies régionales moyennes, en faisant la moyenne arithmétique des séries repérées par la PCA dans chacune des six régions. En plus des fortes corrélations identifiées à l'intérieur des séries moyennes régionales, il y a aussi des corrélations significatives entre les différentes séries moyennes régionales.

La première étape de l'analyse des tendances a été le calcul de séries régionales moyennes saisonnières et annuelles. Les valeurs annuelles correspondent à la période de décembre à novembre et sont datées de l'année qui inclut janvier. Les valeurs hivernales correspondent à DJF, le printemps à MAM, l'été à JJA et l'automne à SON. Toutes les valeurs sont des anomalies par rapport à la moyenne du 20e siècle.

Afin d'évaluer quantitativement les résultats, les pentes des tendances ont été calculées par l'ajustement linéaire des moindres carrés et leurs confiances ont été évaluées au moyen du test non-paramétrique de Mann-Kendall (Sneyers, 1990). Généralement, l'analyse des tendances montre que la significativité et la pente des tendances dépendent strictement des périodes choisies, avec des valeurs généralement plus hautes en hiver qu'en été. Cependant, pour une période et une saison données, les résultats sont très semblables pour toutes les régions d'ALPCIM.

Böhm & al. 2001 - A

Alpes suisses :
Aucune tendance ni périodicité statistiquement significatives n'a été observée au cours du 20e siècle pour les paramètres analysés.
Des paramètres journaliers (températures, précipitations, couverture nuageuse, direction et force du vent, chutes de neige sur 3 jours, hauteur et durée du manteau neigeux) ont été étudiés pour trois stations météo : Davos, Bever et Andermatt.

Bader & Kunz 2000a - R : PNR31

Alpes suisses :
Au Säntis, les températures mensuelles moyennes sont passées de -2,5°C au début du 20e siècle à environ -0,5°C dans les années 1990. L 'augmentation a été particulièrement remarquable depuis le début des années 1980. Au début des années 1990, les plus fortes températures moyennes ont été enregistrées. Des valeurs élevées ont également été mesurées à la fin des années 1940 et au début des années 1950. Seules les températures minimales montrent une tendance à la hausse d'environ 2°C depuis le début du siècle, tandis que les températures maximales sont restées à un niveau plus ou moins constant.

La tendance linéaire des degrés-jours montre une augmentation systématique. Les températures moyennes des degrés-jours étaient hautes dans les années 1930, bien que la courbe des degrés-jours montre une tendance à la baisse. Les températures pendant les jours au dessus de 3°C étaient hautes, tandis que le contraire semble être le cas à la fin des années 1970 et depuis les années 1980, où les températures moyennes les jours au-dessus de 3°C sont inférieures mais le nombre de degrés-jours est haut. Les jours avec des températures juste au-dessus de 3°C sont plus fréquents mais les extrêmes de température sont moins fréquents. La tendance vers un climat plus chaud est significative.
Les données météorologiques du Säntis ont été utilisées (Suisse orientale, 2500 m d'altitude), avec des mesures quotidiennes de 1901 à aujourd'hui. Bien que le Säntis se trouve à une certaine distance de Schynige Platte, il est représentatif des températures et des précipitations dans les Alpes. Des analyses exhaustives ont été entreprises pour s'assurer que les fluctuations annuelles et interannuelles observées au Säntis correspondent à celles observées au moeyn des mesures disponibles au voisinage de Schynige Platte. La corrélation était excellente.

Le nombre de jours présentant des températures moyennes supérieures à 3°C a été calculé, de même que la température moyenne de ces jours. Une correction adiabatique de température de 6.5°C/km a été appliquée pour représenter la différence altitudinal entre le Säntis et Schynige Platte.

Keller & al 2000 - A

Alpes suisses et autrichiennes :
Par rapport à la deuxième moitié du 19e siècle, les températures moyennes actuelles représentent un réchauffement de 1,5 K pour la période de croissance (de Juin à Septembre) à l’altitude de la limite supérieure de la forêt dans les Alpes. Cependant, cette tendance à long terme se superpose à des fluctuations plus prononcées à court terme. À la station du Grand St-Bernard (200 m au-dessus de la limite des arbres isolés), au sein de périodes de 20 ans, l'année la plus froide est entre 2,5 à 4,0 K plus froide que l’année la plus chaude. Un exemple extrême est fourni par les saisons de croissance de 1911 et 1912, où la température moyenne était de 7.1 ° C en 1911, mais seulement 2,9 ° C l'année suivante. Ces variations de température interannuelles correspondent à une différence d’altitude de plusieurs centaines de mètres (par exemple, 3 K / 0,6 K par 100 m = 500 m). D'autre part, la gamme d’altitudes au sein de laquelle la croissance radiale des arbres diminue rapidement au sein de l'écotone ne dépasse pas 100 m d'altitude pour tous les sites étudiés, ce qui correspond à une différence de température de 0,6 K. Cette petite différence (beaucoup plus petite que les différences interannuelles) suggère un signal qui devient critique pour la formation de la limite des arbres uniquement s’il est intégré sur de nombreuses années. Un réchauffement général de 1,5 K (ce qui correspond à 250 m d'altitude) au cours de la période de croissance depuis 1820 a été mesuré à une station météorologique à 200 m au-dessus de la limite climatique des arbres (Grand-Saint-Bernard).
Les données climatiques ont été prises à partir de la station du Grand Saint-Bernard, la seule station alpine de l'Institut Suisse de Météorologie, qui fournit des moyennes mensuelles de température de l'air depuis 1818. La station est située à 2419 m d'altitude, à une altitude d’environ 200 m au-dessus de la "limite des arbres isolés" et à une distance de 60 à 80 km des sites d'étude suisses.

Paulsen & al 2000 - A

Suisse :
Sur la base des mesures effectuées en Suisse durant la période 1864 à 1990, les augmentations moyennes de la température ont été de 1,6°C en hiver et de 1,2°C en été.

En observant 4 stations (Zürich, Lugano, Davos, Säntis) durant la période 1901-1992, une augmentation de 2° K des températures minimales a été enregistrée (Beniston et al., 1994) et celle-ci peut être corrélée avec les données à l'échelle mondiale. Les années les plus chaudes sont celles de la période 1944 -1953 et surtout de 1978 jusqu'à 1994.

Une augmentation de l'ordre de 0,3°C à 1,2°C a été observée en Suisse sur la base d'une statistique effectuée par rapport à la période climatique internationale de 1961-1990 sur 44 stations météorologiques (Projet KLIMA 90 ; Gutermann, 1996).

A basse altitude, une série de 7 années consécutives d'hiver pauvre en neige, durant les années 1988-1994, semble être unique dans les annales de ces 700 dernières années (Pfister, 1994) en Suisse. Ce phénomène a provoqué une élévation marquée des températures minimales durant l'hiver et le début du printemps en Suisse romande.

Dans la région du Lac-Noir, la limite de l'isotherme 0°C se trouvait à l'altitude de 1300m jusqu'en 1987 durant la période hivernale (de décembre à mai). Dès 1988, cette limite est remontée à l'altitude de 1600 mètres (Raetzo, 1997), durant la même période de l'année. Ces modifications importantes de la température engendrent de nombreuses périodes de gel/dégel durant l'hiver.
Synthèse bibliographique

Lateltin & al. 1997 - R: PNR31

Valais suisse :
Au pied du Ritigraben, les tendances au réchauffement des températures minimum et maximum ont été particulièrement marquées au cours des deux dernières décennies. Le réchauffement est encore plus prononcé à Grächen, non seulement pour les moyennes annuelles mais plus spécialement pour les mois de juillet et août, et dans une moindre mesure septembre, à la fois pour les températures minimum et maximum. Ce réchauffement a été particulièrement marqué depuis 1980, la période qui a enregistré la plus forte hausse de températures au 20e siècle.
L'évolution des températures minimum et maximum de juillet, août et septembre a été étudiées à Grächen entre 1966 et 1994.

Rebetez & al 1997 - A

Suisse :
La température hivernale moyenne à Davos a été plus élevée d'environ 0,8°C au cours des 20 dernières années que durant la période 1931-1993. Des différences saisonnières significatives peuvent être trouvées. Les mois de novembre-décembre ont été plus chauds d'environ 0,9°C, janvier-février de 1,4°C, mais avec une forte variabilité interannuelle, et étonnamment mars-avril n'a pas montré de tendance au réchauffement.
 

Schneebeli & al. 1997 - A


Modélisations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Alpes :
Une augmentation significative de la température est attendue dans les régions montagneuses telles que les Alpes, en raison des mécanismes de réponse (fonte des glaciers, diminution de la couverture de neige et de la modification de l'albédo, etc.).
Une simulation de l'évolution des températures et des précipitations jusqu'au milieu du XXIe siècle a été effectuée à l'aide du modèle climatique régional COSMO-CLM. Alors que les températures semblent augmenter dans une vaste zone des Alpes (d'environ 0,6-1,5°C), la modification de la répartition spatiale des précipitations est plus complexe, avec une baisse générale au sud des Alpes et une légère augmentation dans le nord et l'ouest des Alpes .
 

ALP FFIRS 2012 - R

Espace Alpin:
Les changements simulés dans les températures saisonnières absolues montrent une tendance claire au réchauffement en toutes saisons, avec un réchauffement plus marqué après 2030. Le réchauffement le plus fort est prévu en été, avec des hausses entre 1,3°C et 3°C jusqu'à 2050 (1,3°C à 2°C pour les RCMs forcés avec ECHAM5). En accord avec la tendance passée des températures, les Alpes centrales se réchauffent plus rapidement que les contreforts des Alpes dans la plupart des scénarios. La température peut être considérée comme un paramètre assez robuste dans les modèles climatiques avec une nette tendance à la hausse. Quoi qu'il en soit, les projections montrent de larges gammes de changements potentiels. Alors que les RCM forcés par ECHAM5 sont tout à fait compatibles, d'autres GCM (ARPEGE et, plus encore, HadCM3) montrent un réchauffement plus fort.
Les températures minimales montrent une tendance très en accord avec les températures moyennes. Cependant, la tendance à la hausse des températures minimales en hiver est légèrement plus forte que la tendance des températures moyennes. Cela pourrait avoir des implications pour les jours de gel et de glace, et donc aussi sur la couverture et les glaciers de la neige, qui réagit sensible à une augmentation de la température minimum. Comme la température moyenne, la température minimale peut être considérée comme un indicateur très robuste.
Les températures maximales saisonnières montrent pratiquement la même tendance que les températures moyennes, ce qui indique que des températures extrêmes deviendront plus fréquentes à l'avenir.


Dans tous les cas et en fonction du paramètre considéré, les résultats contiennent de l’incertitude et représentent une large gamme d'intensités possibles d'impacts. Particulièrement les impacts s'appuyant sur des paramètres avec des incertitudes élevées doivent être interprétées avec prudence. Un autre aspect est la valeur moyenne considérée pour l'ensemble de la région. Il faut toujours garder à l'esprit que les résultats représentent des valeurs agrégées qui ne sont pas représentatives des vallées ni des secteurs d’altitude supérieure à 1500 m, mais qui couvrent toute la gamme des altitudes des Alpes (ou des régions modèles étudiées).
Ce rapport présente les résultats des scénarios de changement climatique produits dans le cadre de la contribution de l'EURAC au WP4 « évaluation de la vulnérabilité » du projet Espace Alpin CLISP. Ces simulations ont été calculées sur la base de huit scénarios climatiques disponibles gratuitement auprès de sources nationales (Umweltbundesamt Deutschland) ou européennes (projet ENSEMBLES du 6e PCRD). Les scénarios diffèrent en fonction : (i) du scénario d'émission SRES sous-jacent (B1: scénarios d'émissions faibles, A1B: scénario d’émissions modérées/hautes ; (ii) du modèle de circulation générale (GCM) utilisé (ECHAM5, HADCM3, ARPEGE) et (iii) du modèle appliqué climatique régional (RCM) (REMO, CLM, RegCM3, ALADIN). Ces huit scénarios reflètent une large gamme de conditions climatiques futures possibles. Par conséquent, les résultats peuvent varier considérablement en fonction du GCM, du RCM et du scénario d'émission. Tous les paramètres ont été calculés en terme de changement absolu par rapport à la période de référence (1961–1990) dans la moyenne sur 20 ans pour deux périodes futures (2011–2030 ; 2031–2050). Ces résultats sont présentés sous forme de cartes (température et précipitations seulement) et sous forme de graphiques avec des valeurs moyennes pour la région alpine [cf. rapport + annexes].

EURAC 2011 - R: CLISP

Suisse :
En raison des liens entre les extrêmes de précipitations et de pression, il serait intéressant d'évaluer comment ces relations peuvent fonctionner dans un contexte de réchauffement climatique. Les projections des modèles climatiques régionaux (RCM) indiquent que les quantiles supérieurs du climat actuel deviendront la norme dans les climats futurs des scénarios de gaz à effet de serre (GIEC, 2007). Selon de nombreux RCM, les précipitations estivales dans le climat futur pourraient diminuer jusqu'à 30% ou plus par rapport à aujourd'hui (e.g. Beniston et al., 2007), et l’on peut ainsi s'attendre à ce que les biais de température associés à des périodes de sécheresse plus longues soient encore plus grands qu'aujourd'hui, estimés à environ 1°C pour chaque tranche de 10 jours sans précipitations.
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Beniston 2009a - A

Alpes ("Greater Alpine Region") :
Les modèles climatiques globaux simulent une augmentation de la température jusqu'à 5 degrés et une diminution marquée des précipitations esivales dans les Alpes. L'évaluation des modèles climatiques régionaux montre que les modèles reproduisent les températures moyennes et les précipitations moyennes mensuelles dans la "Greater Alpine Region". Il a été montré qu'il y a toujours de larges biais dans la reproduction du climat actuel et des incertitudes importantes dans le changement climatique projeté. De plus, les changements de température et de précipitations résultant des différents scénarios et de différents RCM se chevauchent. Cela signifie, par exemple, que le signal de changement climatique dérivé d'un RCM basé sur un scénario d'émission SRES plus écologique ("more ecologically friendly") est similaire au signal dérivé d'un autre RCM basé sur un scénario moins écologique.


Les calculs de température dans la GAR montrent une augmentation de la température moyenne mensuelle à 2m jusqu'à 5 K en août. Même avec le scénario B2, une augmentation de la température estivale jusqu'à 3,8 K et une augmentation modérée jusqu'à 2 K en hiver sont calculées. Les températures d'été et d'automne devraient augmenter plus que les températures d'hiver et de printemps.

L'évaluation des modèles climatiques régionaux pour la région alpine révèle clairement qu'il reste des obstacles majeurs pour dériver des tendances fiables de changement climatique : Premièrement, des climatologies améliorées de précipitations sur des grilles à haute résolution doivent être générées pour mieux évaluer la performance des modèles régionaux. Deuxièmement, de nouvelles simulations de RCM à haute résolution doivent être réalisées, de préférence avec des RCM non-hydrostatiques qui permettent des résolutions plus fines que 10 km. Troisièmement, des techniques de correction des biais doivent être développées et ajustées aux besoins spécifiques de la forte variabilité de la distribution des précipitations et des températures alpines.
Cette étude porte sur une évaluation systématique des modèles climatiques régionaux (RCM) RegCM, REMO, HIRHAM, et COSMO-CLM avec de nombreuses climatologies disponibles (notamment issues des projets HISTALP et ENSEMBLES). L'évaluation du changement climatique futur a été conduite pour l'ensemble de la "Greater Alpine Region" (GAR) (4°W–19°W and 43°N–49°N) et pour trois secteurs plus petits en vue d'évaluer les effets du changement climatique dans diverses parties de la région alpine. Les statistiques climatologiques utilisées ont été sélectionnées d'un point de vue hydrologique. Le focus a été placé sur l'analyse des performances en vue de la modélisation des impacts hydrologiques. L'analyse inclut la température moyenne mensuelle ainsi que les précipitations moyennes quotidiennes, la fréquence des jours humides avec des pluies supérieures à 1 mm/jour et la fréquence des précipitations intenses avec des précipitations supérieures à 15 mm/jour, le quantile 90% de la distribution des précipitations les jours humides, et le nombre de jours secs consécutifs. Ce travail a été en partie financé dans le cadre du projet Interreg III B Alpine Space ClimChAlp.

Smiatek & al. 2009 - A

Europe / Alpes :
Des modélisations effectuées dans le programme PRUDENCE, avec le modèle régional HIRHAM montrent une augmentation des extrêmes estivaux (périodes caniculaires) jusqu’à + 12°C, notamment sur la Péninsule Ibérique et le sud-ouest de la France. Le modèle prévoit une intensité moindre sur les Alpes, pouvant cependant atteindre 10°C de plus par endroits, ce qui a déjà été mesuré pendant la canicule estivale de 2003.
 

Beniston 2007 - C1

Suisse :
On pense actuellement que l’on observera un réchauffement de 1.0 à 3.5 degrés d’ici le milieu du XXIe siècle.
Il faut s’attendre à ce que tant la fréquence que la survenance des évènements météorologiques extrêmes soient affectées. L’étendue et la nature des changements varieront selon le lieu et le type d’événement. Les estimations quantitatives sont encore approximatives. Au stade actuel des connaissances, on peut toutefois dire que le temps en Suisse présentera les caractéristiques suivantes :
• Une raréfaction des vagues de froid et des jours de gel.
• Davantage de vagues de chaleur et de périodes de sécheresse estivale.
 

Frei & Widmer 2007 - E

Suisse :
On s'attend d'ici à 2050 à une hausse supplémentaire de la température d'environ 2°C en hiver et de près de 3°C en été par rapport à 1990 (OcCC/ProClim 2007).
Synthèse bibliographique

North & al. 2007 - R: OFEV

Greater Alpine Region :
En ce qui concerne la variabilité de basse fréquence, les évolutions de la température à l'échelle décennale semblent être assez semblables pour l'ensemble du GAR. Les similitudes entre les hautes et basses altitudes sont d'un intérêt particulier, de même que les tendances identiques entre des sites ruraux et urbains.

Les découvertes les plus intéressantes sont les différentes évolutions des totaux annuels d'ensoleillement entre les hautes et basses altitudes au cours du 20e siècle. Il y a eu une tendance claire d' "éclaircissement" significatif à haute altitude (2000- 3500 m ) pour les deux parties du 20e siècle, alors qu'à basse altitude (en-dessous de 1000 m ) les tendances d'ensoleillement s'avèrent plus faibles, voire non significatives. Les tendances de couverture nuageuse confirment les caractéristiques d'ensoleillement à l'échelle décennale. A l'échelle du siècle, des incertitudes demeurent, de même que des probables problèmes d'homogénéité.
Une simulation régionale à haute résolution a été réalisée avec le modèle régional REMO (Jacob et Podzun 1997) pour l'ensemble de l'Europe sur la période 1958-1998. La simulation, avec une résolution de 1/6 de degré (environ 17 km ) sur 20 niveaux verticaux, a été conduite par le système de ré-analyse ERA40, avec une résolution de 1.125 degré.

ALP-IMP 2006 - R

Allemagne du Sud :
Les températures de l’air vont continuer d’augmenter clairement pour le Baden-Württemberg et la Bavière. L’augmentation des températures moyennes annuelles est d’environ 1,7°C. En hiver, l’augmentation d’environ 2°C est la plus importante, en été l’augmentation est de 1,4°C.

Le nombre de jours estivaux (journées avec Tmax ≥ 25°C) et jours « chauds » (journées avec Tmax ≥ 30°C) vont augmenter de manière significative en Allemagne du Sud. L’augmentation du nombre moyen de journées estivales est d’environ + 17 jours/an pour le scénario futur et toutes les stations. La durée maximale de période avec des journées estivale augmente pour toutes les stations.

Le nombre de journées chaudes pour une station climatique en particulier entre la période actuelle (1971-2000) et le futur scénario (2021-2050) pourrait doubler. Pendant la même période de temps, la fréquence des températures extrêmement chaudes augmentera. L’exemple de la station de Karlsruhe montre que dans le cas d’une augmentation de la moyenne de la température maximale de l’air, qui serait de 2,3°C pour le scénario, il est plus d’autant plus certain que des températures de plus de 30°C vont survenir.

Comme résultat du changement climatique, le nombre de jours de froid (journées avec une Tmin < 0°C) ainsi que le nombre de jours de gel (Tmax < 0°C) vont augmenter de manière significative. Pour le futur scénario, le nombre moyen de jours de froids diminue d’environ 30 jours pour toutes les stations. La durée maximale de périodes avec des jours de froid diminue également de manière significative. Le nombre de jours de gel pour le scénario est dans la plupart des cas réduit de plus de moitié.
Différentes institutions ont été choisies pour établir des scénarios de climat régionaux comme contribution à KLIWA. Il leur a été demandé de développer trois différentes méthodes : une méthode d’extrapolation statistique en utilisant l’analyse des « clusters » (Potsdam Institut für Klimafolgenforschung/PIK), une méthode d’extrapolation statistico-dynamique qui utilise une classification en conditions météorologiques (Fa. Meteo-Research /MR) et une modélisation dynamique du climat régional (REMO) (Max-Planck-Institut für Meteorologie /MPI).

Dans le but d’obtenir des résultats comparables, les partenaires de KLIWA ont établis des conditions qui étaient assez identiques : données de mesures de 1951 à 2000, période de vérification 1971-2000, modèle global ECHAM 4, scénario d’émission B2 du GIEC et période de scénario 2021-2050.

Après comparaison et évaluation des résultats pour les trois méthodes qui, comme prévu, ont délivré une fourchette de résultats, des évaluations supplémentaires ont été faites de manière préliminaire sur la base des résultats de méthode de recherche Meteo.

Hennegriff & al 2006 - A

Alpes suisses :
Les AOGCM simulent un réchauffement global moyen compris entre +2,4 et +2,8°C pour le scénario B2 et entre +3.0 et +3,6°C pour le scénario A2 (Roeckner et al., 1999; Gordon et al., 2000; Gibelin et Déqué, 2003). L'augmentation des températures annuelles moyennes régionales simulée par les 19 RCM de PRUDENCE est semblable pour tous les bassins versants. Elle est plus marquée que le réchauffement global moyen : environ +3,0°C pour B2 et +4,0°C pour A2. Le réchauffement régional simulé est plus marqué en été que pour les autres saisons.
Chaque expérience de RCM (modèle climatique régional) comprend une simulation pour la période 1961-1990 (contrôle) et une simulation pour la période 2070-2099 (projection). Pour chaque expérience de RCM, les conditions aux limites de la zone d'étude ont été obtenues à partir d'un des trois AOGCM (modèle climatique global couplé océan-atmosphère) utilisés dans PRUDENCE. Les expériences des AOGCM ont été menées pour les deux scénarios d'émission de gaz à effet de serre A2 et B2. Dans cette étude, neuf RCM ont été utilisés. Au total, les sorties de 19 expériences de RCM sont disponibles : 12 pour le scénario A2 et 7 pour B2.

Horton & al. 2006 - A

Espace alpin / Allemagne du Sud :
Le MCCM (Multiscale Climate and Chemistry Model) appliqué à l'espace alpin prévoit, pour les 40 années à venir, une augmentation ultérieure de la température globale de 1°C. Sur la base des calculs de ce modèle, il est fort vraisemblable que les températures moyennes dans l'espace alpin augmentent de 2°C environ en moyenne. L'augmentation y serait donc deux fois plus importante que la tendance globale.
Modèle climatique régional non hydrostatique MCCM (Multiscale Climate and Chemistry Model), développé par l'IMK-IFU, utilisé pour calculer l'évolution possible du climat en Allemagne du Sud et dans l'espace alpin. Le climat régional est calculé sur la base de simulations du climat global à travers plusieurs siècles, à l'aide du modèle climatique global ECHAM4 (Institut de météorologie Max Planck, Hambourg). Le développement climatique futur de la région de l'Allemagne du Sud et des Alpes du Nord a été calculé avec MCCM, avec une résolution de 15 x 15 km. Les épisodes retenus ont été les périodes 1991-1995 et 2031-2035 et les changements climatiques intermédiaires ont été calculés entre ces deux périodes.

Seiler 2006 - P

Alpes suisses :
Comme pour le 20ième siècle, les hivers apparaissent comme la saison avec la plus haute fréquence d’anomalies, avec une augmentation projetée de 30% pour les seuils de + 5°C et + 10°C. De plus, les anomalies maximales hivernales de Tmax sont simulées à + 18,5°C, comparé avec + 16,2°C pour 1998 par exemple, avec un climat qui devrait se réchauffer d’environ 4°C en Suisse.
 

Beniston 2005a - A

Alpes :
Selon le GCM HadCM3 et le RCM HIRHAM, utilisés dans le contexte d'un projet du 5ème Programme Cadre de l'Union européenne (CHRISTENSEN et al. 2002), le climat alpin dans la dernière partie du 21e siècle sera caractérisé par des conditions plus chaudes et plus humides en hiver et des conditions beaucoup plus chaudes et sèches en été. Bien que les mailles du RCM soient relativement grossières ( 50 km ), les résultats confirment les études précédentes de MARINUCCI et al. (1995) et ROTACH et al. (1997).
 

Beniston 2005b - A

Bassins du Thur et du Tessin (Alpes suisses) :
Les scénarios SD pour la période 2081-2100 indiquent des changements de T positifs tout au long de l'année. Pour le bassin du Thur, la moyenne annuelle des 17 scénarios est plus élevée de 3,0°C que pour la période de référence, avec une fourchette comprise entre +1,7 et +4,8°C. Pour le bassin du Tessin, l'augmentation annuelle de T s'élève à +2,4°C, avec une fourchette de +1,3 à +3,7°C. Dans les deux bassins, les anomalies de T les plus importantes se produisent en fin d'hiver (février et mars) et en fin d'été (août). Pour le bassin du Thur, le réchauffement projeté pour la moyenne des 17 scénarios est légèrement plus important en hiver (DJF) qu'en été (JJA) (+3,3 contre +3,1°C); pour le bassin du Tessin, c'est l'inverse (+2,1 contre +3,0°C).
Les scénarios climatiques sont basés sur les sorties de modèles de circulation globaux couplés océan-atmosphère (AO-GCM). Les scénarios ont été obtenus au moyen d'extrapolations statistiques (Giorgi et al., 2001) de sorties de GCM à l'échelle régionale. Les modèles ont été calibrés pour la période 1951-1999 à partir des pressions du niveau de la mer (SLP) et des températures de surface (NST). Les changements à long terme des T et P moyennes sur la période 2081-2100, par rapport à la période référence 1961-1990, ont été obtenus en appliquant les modèles d'analyse de corrélation canonique (CCA) aux anomalies de SLP et NST simulées. Les auteurs ont analysé un total de 17 scénarios climatiques différents basés sur les changements simulés par 7 GCM et 4 scénarios d'émission. Les scénarios d'extrapolation statistique pour T et P seront désignés par "SD".

Jasper & al. 2004 - A

Europe :
Voir 'Températures globales et en Europe'.

Piémont Nord des Alpes Suisses :
Les anomalies estivales de températures et précipitations ont été confrontées les unes aux autres, à la fois pour les observations et pour les simulations. Les deux panels comprennent un point de données représentant les conditions observées pour l'été 2003 et les résultats appliqués au Nord de la Suisse. Les données observées sont basées sur les moyennes des observations de températures et précipitations conventionnelles (pluviomètres) aux stations de Bâle-Benningen, Genève, Berne-Liebefeld et Zurich, alors que les données simulées correspondent à un seul point du quadrillage, correspondant approximativement aux sites de mesures des longues séries.
Avec les simulations obtenues par le modèle SCEN [2071-2100], la distribution des températures de Juin, Juillet et Août (réf. JJA) augmente d’environ 4,6°C vers des températures plus élevées. SCEN montre également un élargissement de la distribution statistique avec une augmentation de l'écart type de 102 %. Cet élargissement est statistiquement très significatif (P < 1%) et est peu affecté par le réchauffement transitoire entre les deux périodes. En terme de températures et de précipitations, les conditions climatiques de JJA en 2003 n’étaient pas différentes de celles simulées par SCEN pour la période 2071-2100. Les simulations obtenues dans les RCM prévoient que d’ici à la fin du siècle, au regard des scénarios proposés, un été sur deux pourrait être aussi chaud ou plus chaud (et donc aussi sec ou plus sec) que celui de 2003.
Malgré une tendance générale à l'assèchement avec l'élévation des températures, il y a également une augmentation de la fréquence des précipitations intenses.
Un modèle climatique régional (RCM), prenant en compte un scénario d'émission de gaz à effet de serre représentatif des conditions pour la période 2071-2100 (SCEN) a été utilisé. L'intégration du scénario est comparée à une intégration de contrôle couvrant la période 1961-90 (CTRL). Aux marges latérales, le RCM fonctionne à l'aide d'une chaîne de modèles constituée de deux modèles de circulation générale.

Le scénario de changement climatique est basé sur le scénario A2 du GIEC. Les calculs du scénario impliquent 3 modèles numériques :
• le modèle global couplé atmosphère-océan HadCM3, à basse résolution (GCM) ;
• le modèle atmosphérique HadAM3H, à résolution intermédiaire (GCM) ;
• le modèle CHRM à haute résolution et couvrant une superficie limitée, avec une résolution horizontale de 56 km et 20 niveaux verticaux (RCM).

Schär & al. 2004 - A

Est des Dolomites (Alpes italiennes) :
Dans la simulation réalisée de l'évolution du « climat actuel » (correspondant à la moyenne des 23 dernières années) sur la période 1900-2100, les températures simulées à Cortina commencent à quitter la marge de confiance à la fin du siècle environ et continuent à augmenter ensuite. Les températures moyennes hivernales (décembre, janvier, février) augmentent de manière significative, et, plus important, elles sont toutes positives à partir de 2050.
L'étude est basée sur les projections climatiques d'un GCM capable de reproduire avec succès les circulations à grande échelle du climat, mais qui est peu performant à l'échelle locale. Par conséquence, les sorties du GCM sont retraitées avec une technique d'extrapolation statistique pour adapter à l'échelle locale les changements climatiques issus de simulations des régimes de circulations atmosphériques sur l'Atlantique Nord.

Dehn & al 2000 - A

Alpes :
L’augmentation maximum des températures est simulée pour les parties Ouest des Alpes (plus de 4,5°C) pour la période 2071-2100. Cette valeur proposée par une méthode d’extrapolation statistique dynamique est en deçà de la prédiction des GCM (autour de 6°C pour la même période et le même scénario). Le réchauffement diminue progressivement vers le Nord.

Les changements de température obtenus par extrapolation (période 2071-2100 par rapport à 1971-2000) vont de + 2,8°K (Bolzano) à + 4,9°K (Nice). Cependant, les changements de températures moyens (+ 3,9°K) excèdent la moyenne absolue des erreurs pour les températures actuelles par un facteur 6.
Dans cette étude, une méthode d’extrapolation statistico-dynamique à deux périodes de 30 ans pour une simulation de scénario climatique avec un OAGCM. La première période représente le climat actuel (1971-2000) alors que la deuxième période représente un climat possible dans 100 ans (2071-2100). L’extrapolation a été réalisée pour la « Greater Alpine Region ». Cette étude est limitée au mois estivaux, c'est-à-dire, juin, juillet et août.

Les données utilisées proviennent du OAGCM ECHAM4/OPYC3 avec le scénario ISC92a. Dans le but d’analyser un changement climatique potentiel, les résultats des périodes de 30 ans 1971-2000 et 2071-2100 ont été sélectionnés.

Heimann & Sept 2000 - A

Alpes :
Vers 2100, le réchauffement pourrait atteindre +2°C par rapport à la température de 1990 (IPCC 1996). A l'intérieur des Alpes et en altitude, l'augmentation de la température moyenne devrait être encore plus accentuée (Beniston 1997). Ohmura et al. 1996 supposent que les températures devraient dépasser celles de l'ère pré-industrielle de 0,5 à 1,5 °K en hiver et de 2 à 4 °K en été.
Synthèse bibiographique

Stoffel & Monbaron 2000 - P

Suisse :
Projections climatiques retenues par le PNR 31 pour l'année 2050 sur la base du premier rapport IPCC (1990) : augmentation de la moyenne annuelle des températures de 2°C.
 

Lateltin & al. 1997 - R: PNR31

Alpes suisses :
Dans les Alpes suisses, le scénario de réchauffement extrême envisagé prévoit une augmentation des températures hivernales jusqu'à 4°C et des températures estivales (juillet) jusqu'à 6°C au cours du XXIe siècle.
 

Beniston et al., 1995 in Bravard 2006 - P


Hypothèses

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Alpes :
Dans un scénario 2*CO2, il y aura des températures hivernales plus élevées et une augmentation des températures estivales plus marquée dans les Alpes. Les températures devraient augmenter de manière plus importante à haute altitude qu’à basse altitude.
 

Haeberli & Beniston 1998 - A

Suisse :
Si les hivers doux des années 1988-1994 devenaient le « standard » pour les Préalpes, la limite de l'isotherme 0°C ne serait que rarement atteinte durant plusieurs semaines consécutives entre les mois de novembre et avril à des altitudes inférieures à 1200m.
 

Lateltin & al. 1997 - R: PNR31

 

Légende des références biblio :
- A : Article (revue à comité de lecture)
- C : Commentaire
- E : Etude scientifique (non publiée)
- P : Proceedings
- R : Rapport
- Re : Retour d'expérience
- T : Thèse
- W : Site Internet

 


Europe

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