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 1.2.2
Précipitations 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
     
     
Arc alpin :
Des périodes sèches ont prévalues aux alentour de 1860 et après 1945. Des transitions entre des conditions humides et des conditions sèches sont enregistrées dans les séries annuelles de précipitation vers 1830, 1920 et 1945. L’année 1540 a été la plus sèche des 500 dernières années (anomalie de – 360 mm, comparée avec un cumul annuel de précipitation moyen de 1200 mm pour le 20e siècle) et 1627 a été l’année la plus humide (anomalie de + 305 mm).

Des hivers secs sont survenus pendant la deuxième moitié du 19e siècle, et des hivers très humides entre 1990 et 1994. Des conditions hivernales humides sont rencontrées pendant les décennies 1670, 1720, 1910 et entre 1950 et 1990. Les précipitations estivales interannuelles montrent trois principales périodes sèches : vers 1540, après 1770 et après 1860. Après 1970, une diminution des précipitations estivales est également détectée. Des hivers très humides sont survenus entre 1550 et 1700. 1540 a été l’été le plus sec des 500 dernières années (anomalie de – 164 mm comparée avec la moyenne du cumul estivale du 20e siècle de 352 mm), l’été 2003 était d’amplitude similaire. 1663 a été l’hiver le plus humide (+148 mm).

Il est intéressant de noter que des extrêmes hivernaux positifs excédant deux déviations standard sont rencontrés seulement au 20e siècle. 1915 a été l’hiver alpin le plus humide (anomalie de + 141 mm par rapport à la moyenne hivernale du 20e siècle de 245 mm), et 1858 a été l’hiver le plus sec (- 132 mm).

L’Europe Centrale et les Alpes sont situées sur une bande de faible corrélation entre l’influence de la NAO et les régimes de températures et de précipitations.

Les précipitations alpines n’indiquent pas de tendances significatives. L’augmentation attendue des précipitations comme résultat d’une augmentation des températures pour la période chaude de la fin du 20e siècle (GIEC 2001) n’est pas détectée pour les Alpes.

Les précipitations hivernales alpines montrent des corrélations négatives avec l’indice de NAO. Encore une fois, ces relations ne sont pas stable dans la durée et ne sont pas toujours significatives. De 1675 à 1700, et vers 1750, les précipitations hivernales alpines ne sont pas corrélées avec l’indice de NAO. Des périodes significatives sont détectées entre 1710 et 1740 avec une rupture vers 1730), 1780 et 1790 et après 1860 avec une période claire entre 1920 et 1940 avec plus de 95% de confidence. Pendant ces périodes, des valeurs fortes (faibles) de NAO ont causé des conditions alpines sèches (humides).
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

Alpes :
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 - E

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, 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. Finalement, aux alentours de 2700 BP (durant la transition Subboréal – Sub-Atlantique) une soudaine détérioration climatique a eu lieu, avec une augmentation considérable des précipitations et une avancée des glaciers sur de vastes territoires.
 

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.

Pris dans son ensemble, l'Holocène semble être caractérisé par une tendance générale vers un abaissement du des niveaux de lac après un premier optimum des niveaux lacustres. Cependant, une baisse plus prononcée vers 5000-4000 BP permet de distinguer deux périodes successives au cours de l'Holocène, c'est-à-dire une première plus humide que la seconde. La distinction est plus évidente dans la Méditerranée occidentale que dans sa partie orientale où un optimum d'humidité a apparu vers 7000-6000 BP ; qui a suivi une phase plus sèche au début de l'Holocène et a été suivi par une baisse plus progressive (Harrison and Digerfeldt, 1993).

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 basées 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).

Analyse bibliographique

Magny & al. 2002 - A

Europe Centrale :
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. Pour les précipitations, dont la variabilité spatiale est plus grande, il a été possible de disposer d'un plus grand nombre de stations et de regrouper les résultats par régions homogènes après une critique minutieuse des données brutes remontant au 19e siècle. 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 la classe extrêmement arrosée à la catégorie extrêmement sèche. 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

Alpes Centrales Suisses :
Les changements du niveau des lacs à travers les Alpes fournissent une 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

Tinner & Ammann 2001 - A

Dolomites (Italie) :
Au début du Postglaciaire (Pré-Boréal et Boréal), après le retrait des glaciers würmiens, une augmentation des précipitations est relevée par Orombelli et Ravazzi (1996) et Goudie (1992). Une augmentation des précipitations au cours du Sub-Boréal est également rapportée par la littérature.
 

Goudie 1992 ; Orombelli & Ravazzi 1996 in Corsini & al 2000 - A


Observations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références

Alpes :

Les projections climatiques globales mettent en avant une future diminution des precipitations estivales dans les Alpes Européennes. Cepdant, la topographie peut modifier de manière importante l’évolution des précipitations et les signaux qui lui sont associés. Les modèles régionaux simulent une augmentation des précipitations dans les zones les plus élevées des Alpes, qui n’est pas visible sur les modèles à plus large échelle. Nos découvertes ont une importance particulière dans le cadre de l’analyse des impacts dans la région alpine, étant donné qu’ils contredisent la validité des conclusions de nombreux modèles tant globaux que de résolution moyenne, qui prévoient un assèchement progressif de la zone. Nos recherches mettent donc en avant l’utilisation des modèles à haute résolution (dans notre cas les modèles climatiques régionaux) dans un contexte de changement climatique, particulièrement dans la simulation des phénomènes de convection et des retours topographiques associés.

 

Giorgi & al. 2016- A

Europe :
Cf. 'Précipitations : Monde et Europe'.

Alpes :
Les tendances des précipitations extrêmes semblent varier en fonction de la latitude. Les régions au nord de 43° (Péninsule Ibérique et la Grèce) présentent une diminution des précipitations extrêmes liées aux systèmes cycloniques des moyennes latitudes. Dans les régions plus au nord, en particulier dans la partie sud des Alpes (43-45° de latitude nord), aucune tendance significative n'a été trouvée. Enfin, dans la partie nord des Alpes (45-47° de latitude nord), une tendance positive statistiquement significative a été mise en évidence.

Ces conclusions sont similaires à celles présentées par le programme STARDEX. La comparaison entre les tendances des précipitations totales et celles trouvées dans la présente étude montre qu'elles sont assez semblables en termes de signe et de période d'apparition. Ce fait confirme l'hypothèse que les précipitations extrêmes liées aux systèmes cycloniques des latitudes moyennes changent avec le temps d’une manière analogue aux précipitations totales. Enfin, il a été montré que l'élévation, en particulier à plus de 700 m d'altitude, augmente le nombre de cas de précipitations extrêmes enregistrées. Ce fait démontre l’effet manifeste et positif en règle générale de l'altitude sur les précipitations extrêmes.

Les aspects climatiques des précipitations extrêmes européennes ont étudiés à partir des données pluviométriques quotidiennes de 280 stations à travers l'Europe couvrant la période 1958–2000. Pour étudier les précipitations liées aux dépressions cycloniques et ne pas incorporer les systèmes orageux d’origine thermique dans l’échantillon, les mois d’été (juin, juillet, août) ont été exclus de l’étude. Les critères pour les cas et des épisodes de précipitations extrêmes ont été élaborés à l'aide de seuils d’intensité et de définitions spatiales. Les cas et les épisodes qui répondent à ces critères ont été regroupés en fonction de leur région d'apparition. La plupart d'entre eux sont situés dans trois grands domaines : la Grèce, les Alpes, et la péninsule ibérique. Une analyse de régression linéaire et le test non paramétrique de Mann-Kendall ont été utilisés pour examiner les tendances possibles dans les séries chronologiques annuelles et saisonnières de ces événements extrêmes en Europe et en particulier dans des sous-régions spécifiques. La Suisse est considérée comme représentative de la partie nord de la région alpine, tandis que l'Italie du Nord est considérée comme représentative de la partie sud. Par conséquent, la région alpine a pu également être examinée selon ces deux parties distinctes. L'effet de l'augmentation de l'altitude dans les précipitations extrêmes a également été examiné.

Karagiannidis & al. 2012 - 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

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

Dolomites, Alpes italiennes orientales :
L'analyse des données météorologiques collectées entre 1921 et 1994 pour plusieurs stations dans le secteur du bassin d'Acquabona (près de Cortina d’Ampezzo) montre une tendance négative dans les précipitations annuelles, une variation considérable dans la distribution des précipitations mensuelles, et une augmentation de l'amplitude des températures, possiblement liées au changement climatique global.
Au stations de Podestagno, Cortina et San Vito, une tendance négative est mise en évidence dans les précipitations totales annuelles. La distribution des pluies mennsuelles montre une variation remarquable sur la période 1920–2008 pour chacune des quatre stations. Depuis les années 1950 environ, une augmentation des pluies moyennes mensuelles s'est produite au cours de l'automne (octobre et novembre), tandis que les conditions sont restées constantes en été (de juin à août). Pour les stations de Podestagno, Cortina et San Vito, une diminution des pluies menseuellesest observée de février à mai. Les résultats de cette analyse suggèrent que la zone d'étude peut avoir connu un changement climatique au cours de la seconde moitié du siècle passé.

De plus, les événements de pluies de forte intensité et courte durée dérivés des données collectées entre 1990 et 2008 montrent une augmentation du nombre d'événements de pluies exceptionnelles. Les résultats obtenus dans le cadre d'une analyse des pics supérieurs à un seuil ("peak-over-threshold") appliquée aux données pluviométriques mesurées à la station de Faloria entre 1990 et 2008 montrent clairement que le temps de retour des événements au-dessus d'un seuil calculé pour différentes valeurs seuil a diminué au cours de la dernière décennie. Quel que soit le seuil considéré, le nombre d'événements au-dessus du seuil qui caractérise la période 1999–2008 est toujours supérieur à celui de la période 1990–1998. Par exemple, pour le seuil critique de 4.9 mm/10 min, le nombre annuel moyen d'événements au-dessus du seuil a augmenté de 2,8 pour la période 1990–1998 à 3,9 pour la période 1999–2008.

Les données pluviométriques enregistrées par le système de surveillance d'Acquabona (Cortina d’Ampezzo) ont été analysées pour évaluer le seuil pluviométrique minimal de déclenchement des laves torrentielles, le bassin d'Acquabona étant considéré, de par ses caractéristiques géomorphologiques, lithologiques et hydrologiques, représentatif de l'ensemble du secteur d'étude. Le pluviographe est installé dans la zone de départ des laves torrentielles et échantillonne les pluies à 0,20 s (5 Hz). Les donées pluviométriques enregistrées entre 1997 et 2001 ont été considérées. Les variables suivantes ont été sélectionnées pour l'analyse des pluies et des débits dans le bassin d'Acquabona : précipitations totales, intensité maximale (sur 10 min), et durée des précipitations. Depuis 1990, le réseau météorologique régional a été mis à jour ; le jeu de données actuel est composé de données collectées avec une résolution temporelle de 5 minutes. Cinq pluviomètres automatiques (Faloria, Podestagno, Cortina, Passo Falzarego et Villanova) ont été considérés dans l'analyse de l'occurrence des événements pluvieux présentant des caractéristiques similaires à celles des événements qui ont déclenché des laves torrentielles. D'après les observations, les événements avec des intensités maximales supérieures à 4.9 mm/10 ont été considérés. L'analyse des pics au-dessus d'un seuil ("Peak-Over-Threshold", POT) montre clairement que le temps de retour augmente avec les valeurs seuil considérées. Des analyses analogues ont été menées pour deux périodes, 1990–1998 and 1999–2008, pour investiguer les possibles variations de la fréquence des événements au-dessus du seuil, potentiellement liées aux changements climatiques.

Floris & al. 2010 - A

Suisse :
Les études sur les changements des fréquences des précipitations en Suisse sont arrivées à des conditions similaires à celles de la présente étude sur la fréquence des crues. Bader and Bantle (2004) ont examiné les événements de précipitations avec plus de 70 mm en 48 h entre 1864 et 2001. Dans le nord de la Suisse, les périodes avec une haute fréquence de tels événements ont alterné avec des périodes de basse fréquence. Une période de hautes fréquences est survenue dans la deuxième moitié du 19e siècle, suivie par une période relativement basse entre le début du 20e siècle et 1975. Depuis la fin des années 1970, les fréquences sont de nouveau en augmentation. Courvoisier (1998) a aussi trouvé une forte augmentation des événements de précipitations (> 70 mm en 24 h, 1901–1996) dans le nord de la Suisse depuis 1970. Cela concorde avec les présents résultats sur les fréquences des crues observées dans le nord de la Suisse, bien que la quantité de précipitations requise pour produire une grande crue soit beaucoup plus grande. En août 2005, par exemple, les précipitations se sont élevées à 130 mm en 24 h et 220 mm en 48 h pour de grandes parties du flanc nord des Alpes, avec certaines stations ayant enregistré jusqu'à 240 mm en 24 h (FOEN, 2007a). Aucune étude sur les changements de la fréquence de tels événements de précipitations extrêmes n'a encore été publiée.

Dans le sud de la Suisse, les fréquences des événements de précipitations (70 mm en 24 h) ont également oscillé. Un pic a été atteint dans les années 1950 et aucune augmentation récente n'a été observée depuis. Cela est concordant avec le nombre élevé de crues dans la région sud entre 1940 et 1960. Pour un seuil de 100 mm de précipitations en 24 h, une augmentation des événements de précipitations depuis la fin des années 1970 dans le sud de la Suise a été trouvée (Bader and Bantle, 2004). Bien que la présente étude ait montré que le nombre de petites crues (>HQ10) n'a pas augmenté davantage dans le sud de la Suisse au cours des deux dernières décennies, quatre crues catastrophiques (deux en 1987, 1993 et 2000) avec des débits de pointe exceptionnellement hauts (top 3 events) se sont produites. Comme les quantité de pluie pendant les événements de crue dans le sud de la Suisse sont encore plus élevées que dans le nord de la Suisse, atteignant plus de 300 mm en 24 h, les seuils utilisés dans les études des précipitations sont plutôt bas comparés aux précipitations entraînant les crues. Aucun changement dans la distribution saisonnière des événements de précipitations (> 70% se produisent en été) et dans la distribution saisonnière des crues n'a pu être observé. Cependant, l'augmentation observée de la température depuis la fin des années 1970 en Suisse pourrait aussi conduire à des changements dans les précipitations (Bader and Bantle, 2004 and Schmidli and Frei, 2005).

Depuis 1850, 40 événements de crues à grande échelle se sont produits en Suisse et pourraient être classifiés dans les trois types NW, NE et S. Toutes les crues de S se sont produites pendant des flux de sud (direction du flux sur les Alpes au niveau de pression 500 hPa), les crues de NW pendant les flux d'ouest et les crues de NE pendant les flux de nord-est ou pendant des flux de direction changeante incluant les événements de crues VB de 1910, 2002 et 2005. Les crues de NE sont distribuées de manière relativement égale au cours du temps. Les crues de NW se sont moins produites pendant les sept premières décennies du 20e siècle et n'ont pas affecté le versant nord des Alpes pendant cette période. Le débordement des précipitations du sud des Alpes vers le nord de la Suisse était aussi moins fréquent. Cela pourrait expliquer la faible fréquence des événements de crue à grande échelle le long du versant nord des Alpes et dans la région de la Thur entre 1900 et 1968.

Les données de cette étude suggèrent que les changements dans la circulation atmosphérique pourraient être responsables des changements dans la fréquence des crues dans les différentes régions Suisses. (Frei et al., 2001) suggèrent aussi une interrelation entre les changements dans les précipitations extrêmes en Suisse et la circulation atmosphérique à grande échelle.

Comparaison des résultats de l'étude [cf. 3.1 Crues] et les résultats d'autres études portant sur les précipitations (analyse bibliographique).

Schmocker-Fackel & Naef 2010 - A

Suisse :
Dans les régions affectées par les tempêtes hivernales sévères, les hivers sont devenus plus humides, avec une augmentation des précipitations de près de 50%.
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 1886-2005. 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 (glaciers de Claridenfirn, Aletsch et Silvretta):
D
epuis les années 1970, la part calculée des chutes de neige par rapport aux précipitations annuelles totales a diminué de 12% en moyenne sur les sites d'étude.
Les auteurs interprètent des séries temporelles de fonte annuelle de neige et de glace longues de 94 ans pour quatre sites de haute altitude dans les Alpes européennes.

Huss & al. 2009 - A

Piedmont et Vallée d'Aoste (Nord-Ouest de l'Italie) :
Bien que les moyennes d'ensemble des variables de précipitation ne montrent pas de tendance significative, il est possible d'en trouver pour les données de station individuelles. En général les stations présentant une tendance positive significative sont compensées par d'autres stations présentant des tendances négatives significatives. Aucune caractéristique de dépendance vis-à-vis de l'altitude ne ressort des résultats, les stations présentant des tendances de précipitation positives ou négatives étant réparties de manière homogène en altitude.

Bien qu'aucune tendance significative ne soit associée à la plus longue durée d'une période de sècheresse sur l'année, des fluctuations extrêmement importantes sont visibles, particulièrement au cours des dernières années. Des épisodes fréquents avec de très longues périodes sèches sont évidents, particulièrement à partir de 1989.

L'extension de l'analyse à d'autres statistiques (distribution intra-annuelle des précipitations et nature des événements pluvieux) indique l'absence de tendances significatives dans toutes les variables considérées.

Les précipitations sont (négativement) corrélées à la NAO en hiver seulement, tandis qu'une phase positive du SCAN entraine une augmentation des précipitations tout au long de l'année. En général ces résultats sont en accord avec ceux de Wibig (1999) sur l'influence du SCAN sur les précipitations en Italie.


L'indice de blocage Euro-Atlantique présente des corrélations semblables à celles de la phase négative de la NAO : l'indice ne montre aucune corrélation significative avec les précipitations, contrairement aux résultats de Quadrelli et al. (2001). L'indice de blocage Européen (EB) a un comportement analogue à l'indice SCAN : Il est associé à d'importantes précipitations en été et en automne et à de basses températures de l'hiver à l'été.
Des séries temporelles de cumuls quotidiens de précipitations, mesurées par un réseau d'observation dense et uniformément distribué (119 pluviomètres), ont été analysées. 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 trous 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 statistiques suivantes ont été définies, toutes moyennées à l'échelle annuelle ou saisonnière : précipitations moyennes, intensité des précipitations (précipitations moyennées seulement pour les jours pluvieux), durée moyenne des périodes sèches et des épisodes pluvieux pour chaque année/saison, moyenne des précipitations cumulées au cours des épisodes pluvieux et pourcentage de jours sans pluie. Les extrêmes ont également été analysés en calculant les plus longues périodes sèches, les plus longs épisodes pluvieux et les maximums de précipitations cumulées par événement pour chaque année.
Les auteurs ont calculé la corrélation des précipitations saisonnièrement moyennées et des séries de températures avec les indices de télé-connexion NAO (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.

Ciccarelli & al. 2008 - A

Alpes suisses (Sion et Zermatt) :
Les précipitations annuelles totales entre novembre d'une année et octobre de l'année suivante (P 11-10) ont montré une fluctuation interannuelle considérable. Après plusieurs années humides dans les années 1860-70, les précipitations à Sion, des années 1880 aux années 1900, étaient généralement en-dessous de la moyenne à long terme de 571 mm, bien que 1895/96 soit l'année la plus humide de la série (la seconde pour Zermatt). Entre les années 1900 et 1950, les précipitations présentent une légère tendance à l'augmentation, malgré plusieurs années exceptionnellement sèches (1920/21, 1924/25) et humides (1944/45) à Sion. Les années 1970, plutôt fraîches, contiennent autant d'années sèches qu'humides, mais aucune tendance jusqu'aux années chaudes 1990-2000 n'a pu être détectée. Toutefois, ces dernières ont connu la seconde année la plus humide des enregistrements (1989/90), mais également plusieurs années en-dessous de la moyenne. Après les années humides du milieu des années 1970 à 1981/82, P 11-10 ont diminué à Zermatt, avec la majorité de valeurs annuelles en dessous de la moyenne de la station, y compris 1989/90.
De longues séries de précipitations sont disponibles à Sion pour la période 1865-1977 et à Zermatt pour les périodes 1893-1922 à 1609 m d'altitude et 1926-2006 à 1632 m. Des données de précipitations mensuelles homogénéisées de Meteo-Schweiz pour Sion Aéroport fournissent maintenant une série étendue pour le site.

Collins 2008 - A

Vallée d'Urseren (Alpes suisses centrales) :
Les coefficients de corrélation de Spearman entre les caractéristiques des précipitations (maximum annuel des événements sur 1 jour, sur 3 jours, et sur 5 jours; et précipitations moyennes annuelles) et les glissements de terrain ne sont pas significatives. Le test de Mann-Kendall's n'est pas non plus significatif pour les données des précipitations moyennes de la station Andermatt. Toutefois, pour des événements torrentiels > 150 mm/3 jours, une augmentation significative (P <0,05) de 1,32 mm/3 jours par an est évidente. Ainsi, le dépassement du seuil de déclenchement des glissements de terrain est devenu plus probable. Les agriculteurs ont confirmé que les pluies prolongée de 2-3 jours déclenchent des glissements de terrain. L'intensification des événements extrêmes de précipitations et la densité accrue des pâturages sont susceptibles d'avoir augmenté le risque de glissements de terrain.
 

Meusburger & Alewell 2008 - A

Grande région alpine (Greater Alpine Region, GAR) :
Les séries de précipitations remontant jusqu’à 1800 rassemblées dans la base de données HISTALP présentent les différences régionales et saisonnières les plus significative parmi les paramètres climatiques considérés, avec par notamment une évolution remarquablement opposée au cours du 20e siècle entre la partie NW de la région alpine où les précipitations annuelles ont augmenté de 9% et sa partie SE où elles ont diminué également de 9%.

La durée d’ensoleillement et la nébulosité sont deux paramètres climatiques dont on s’attend à ce qu’ils soient fortement inversement corrélés. Les séries mensuelles des différentes sous-régions présentent effectivement de fortes corrélations négatives (typiquement comprises entre −0,7 et moins de −0,9) entre ces deux paramètres, mais les similarités ne sont pas aussi nettes que celles auxquelles ont pourrait s’attendre. En effet, la durée d’ensoleillement est mesurée comme le total sur une durée variable du jour, tandis que la couverture nuageuse est estimée par un observateur à des heures fixes chaque jour. De plus, le fait que ces deux variables n’aient pas été mélangées au cours du processus d’homogénéisation des données rend les corrélations obtenues plutôt satisfaisantes.

La comparaison des séries annuelles de précipitations et de nébulosité pour les sous-régions NW et SE montre que l’augmentation des précipitations au NW de la GAR au cours des 140 dernières années s’est accompagnée d’une augmentation similaire de la couverture nuageuse, tandis qu’un assèchement à long terme est observé au SE accompagné par une tendance à la baisse de la nébulosité. L’analyse des corrélations mensuelles entre ces deux paramètres montre aussi des valeurs légèrement plus faibles mais toujours aussi significatives qu’entre l’ensoleillement et la nébulosité. Dans les deux cas, ces corrélations sont plus nettes entre mars et octobre et légèrement plus basses entre novembre et février.

Le dernier exemple choisi dans le corpus des informations présentes dans les séries temporelles moyennes des différentes sous-régions HISTALP traite des deux paramètres climatiques représentant humidité de l'air : l'humidité relative et la pression de vapeur. Même si elles sont liées par une relation non linéaire (l'équation de Magnus), leurs moyennes mensuelles (calculées linéairement) ont été traitées dans HISTALP comme des paramètres climatiques indépendants. Les différentes évolutions à long terme de ces deux mesures de l'humidité le confirment. La comparaison du taux d'humidité à haute et basse altitude est d'un intérêt particulier (montrée pour les sous-régions nord) en combinaison avec les courbes de température respectives. Elle montre que la pression de vapeur a augmenté plus ou moins simultanément avec la température, à la fois aux hautes et basses altitudes. Cela correspond à l’argument simple et général que « dans un monde plus chaud, il y a plus d'humidité dans l'atmosphère et les précipitations augmentent ». Il n'y a pas de doute à ce sujet à l'échelle mondiale.

À l'échelle régionale, d'autre part, la mesure dans laquelle l'excédent d'humidité peut être transportée des régions sources (principalement océaniques) jusqu’à l’intérieur des continents est d'une importance fondamentale. Néanmoins, l'apparence presque identique des courbes annuelles de pression de vapeur pour les hautes et basses altitudes de la GAR doivent être replacées dans le contexte de la teneur en vapeur d'eau beaucoup plus faible (dans un sens absolu) des masses d'air de haute altitude (plus froides et moins denses). Ainsi, l'augmentation d’environ 0,6 hPa identique au 20e siècle évoque un transport d'humidité plus efficace vers les sommets des Alpes par rapport à celui moins intense (en termes relatifs) dans les vallées, les bassins et les plaines. Cette hypothèse est clairement soutenue par les courbes à long terme de l'humidité relative. Nous voyons ici qu’aux niveaux supérieurs, le transport de l'humidité est en mesure d'équilibrer le potentiel d’assèchement de la tendance au réchauffement se produisant également aux hautes et basses altitudes. Au cours de la période de mesures, l'humidité relative est demeurée relativement stable dans les montagnes. Seuls quelques oscillations à l'échelle décennale sont visibles, les plus importantes étant une période de sécheresse dans les années 1890 et au début des années 1900, qui a ses homologues logiques dans une diminution de la pression de vapeur à haute altitude et une augmentation de la température. Dans les vallées, les bassins et les plaines, en revanche, une diminution à long terme de l'humidité relative s’est produite et s'est accentuée au cours des dernières décennies. Une période remarquable est celle d'échelle décennale vers 1950 en terme de réchauffement simultané à haute et basse altitude, qui s’est accompagnée d’un minimum dans l’humidité relative à basse altitude et d’un pic d'humidité à haute altitude. Cette période semble avoir été chaude et sèche dans les basses terres mais aussi s’être caractérisée par un transport convectif accru de l'humidité vers les hautes altitudes. Un effet similaire est également visible pendant le réchauffement récent des années 1980 et 1990. L'augmentation d'environ 0,5 hPa de la pression de vapeur à basse altitude ne suffit pas à compenser l'augmentation de la température supérieure à 1°C. Par conséquent, l'humidité relative a diminué considérablement dans la sous-région nord des stations de basse altitude. En revanche, l’augmentation plus petite de seulement 0,3 hPa dans le sous-groupe de haute altitude doit être replacée mise en relation avec la moindre pression de vapeur saturante dans l'air plus froid à haute altitude. Par conséquent, cette augmentation de 0,3 hPa au cours des 20 dernières années a été suffisante pour maintenir l'humidité relative assez stable dans les montagnes des Alpes.

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). Par exemple, la subdivision du 19e siècle en deux segments de 50 ans, d'autre part, est conforme à un changement au milieu du 19ème siècle, avec une diminution des précipitations dans toutes les sous-régions de la GAR dans la première partie du siècle et une tendance stable ou à la hausse dans la deuxième partie.

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. Des cas de tendances significatives dans tous les sous-régions sont données (concernant l'évolution annuelle) pour la pression de vapeur (augmentation de 0,4 à 0,9 hPa au cours des 25 dernières années) et pour l'humidité relative avec un assèchement de –1,8 à –10,4% de 1950 à 2000 (cependant, ces deux paramètres d'humidité ne sont pas disponibles pour tous les sous-régions).

Un autre événement marquant est la brusque inversion de tendance des précipitations d’automne dans les années 1970, passant d'une tendance à la baisse sur le long terme (significative au 19ème siècle) à une augmentation soudaine de 23 à 35% au cours des 25 dernières années (significative au NE et pour la moyenne à basse altitude). Une inversion récente est également visible pour l'hiver. Les hivers dans la région alpine sont devenus plus secs au cours des 25 dernières années, de manière significative (44% par rapport à la moyenne du 20e siècle) dans le sud-ouest et pour la moyenne de basse altitude (−27%). Les tendances récentes des précipitations hivernales ont été accompagnées par des tendances respectives dans la durée d’ensoleillement (augmentation significative dans tous les sous-régions de 17 à 29%), la nébulosité (diminution non significative de 3,1 à 7,4%) et l'humidité relative (diminution significative pour toutes les sous-régions de faible altitude, plus forte au SE avec −4,8%).

La plupart des autres tendances sont variables d'une sous-région à l’autre. Le paramètre avec la plus grande variabilité spatiale se trouve dans les tendances des précipitations. Il y a un assèchement de 10% au SW avec une tendance plus humide de 8% au NE au cours des 25 dernières années (totaux annuels). Il y a aussi un assèchement de 10% en été de 1950 à 1975 dans le NW par rapport à une augmentation de 20% au SE, ou encore une diminution à long terme de 16% des précipitations de printemps au 19e siècle par rapport à l'augmentation contemporaine de 27%.

Pour les autres paramètres, des différences frappantes dans les tendances existent entre hautes et basses altitudes. Par exemple, l'évolution centenaire du total de l’ensoleillement estival montre une diminution significative (−9%) à basse altitude, mais une augmentation significative (+8%) à haute altitude. Un autre « découplage vertical » est donné pour les deux sous-périodes de 50 ans et les tendances sur 100 ans au 20e siècle pour l'humidité relative pour les quatre saisons. Le découplage est plus prononcé dans les sous-régions plus continentales à l'est de la région alpine.

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 :
Quand on cherche à comparer l’évolution des températures avec l’évolution des précipitations, on ne trouve que très peu de corrélations. Ceci s’explique notamment par le fait que la température en un point donné n’influe que très peu sur le régime des précipitations en ce même point. A la limite, la température en un point peut provoquer le déclenchement de précipitations convectives, mais les précipitations prennent naissance à une échelle beaucoup plus grande et sont plutôt déterminées par des types de circulation, en amenant de l’air humide de l’Atlantique ou de la Méditerranée. Il est donc très difficile de faire un lien entre une augmentation globale des températures (et même une augmentation régionale) et une évolution possible des régimes de précipitation.
 

Beniston 2007 - C1

Suisse :
Au XXe siècle, les précipitations hivernales au nord des Alpes et à l’ouest du pays ont crû de 10 à 30%.

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. En automne et en hiver (mais pas en été), les précipitations abondantes sont devenues plus fréquentes.
 

Frei & Widmer 2007 - E

Suisse :
Les précipitations annuelles ont augmenté d'environ 120 mm (8 %) au cours du XXe siècle. Cette hausse significative est principalement imputable à l'augmentation des précipitations hivernales moyennes, qui se sont notamment accrues de 20 à 30 % dans les Alpes septentrionales et occidentales (Schmidli et al. 2002 ; Bader & Bantle 2004 ; Begert et al. 2005). Depuis le changement de millénaire, on observe toutefois un recul des précipitations hivernales au nord des Alpes. Aussi, il n'est plus possible de dégager une tendance claire en ce qui concerne l'évolution des précipitations depuis le début du XXe siècle.

En revanche, il s'avère que la fréquence des précipitations intenses (temps de retour de 30 jours) a augmenté presque partout en Suisse depuis 1900 (Schmidli et Frei 2005). En hiver et en automne, l'augmentation est statistiquement significative pour de nombreuses stations sises au nord de la chaîne principale des Alpes, où la fréquence a augmenté de 15 à 70 %. En revanche, au printemps et en été ainsi que dans le sud, aucun changement significatif n'a pu être mis en évidence.

Avec l'élévation de la limite du zéro degré observée ces 50 dernières années, la quantité de neige et la fréquence des chutes de neige sur le Plateau et dans les Préalpes sont en diminution depuis les années 1960. D'une manière générale, le nombre de jours où il neige diminue.
Synthèse bibliographique

North & al. 2007 - R: OFEV

Greater Alpine Region :
De larges variabilités interannuelles et séculaires sont évidentes. A part quelques traits communs dans les différentes sub-régions, comme la tendance humide des deux premières décennies, les minima de la seconde moitié du 19e siècle et autour de 1950, et la récente tendance humide de l’automne au cours des deux dernières décennies. Il y a de nombreuses différences dans le long terme, aussi bien que dans pour la variabilité interannuelle.

L’amplitude de la variabilité interannuelle diffère considérablement selon les sub-régions. Ceci semble indépendant du nombre de stations disponibles pour chaque moyenne de sub-région, parce que le nombre de station par région est relativement similaire (52, 41, 48 et 51 séries pour les régions NW, NE, SW et SE respectivement). La sub-région avec le moins de stations disponibles est également celle avec le moins de variabilité (NE). La raison semble être plus liée à des aspects géographiques, les régions septentrionales ayant une variabilité interannuelle plus limitée que les régions australes. La variabilité interannuelle varie également selon les saisons, l’hiver et l’automne étant les saisons avec les variabilités les plus fortes.   

Le cumul annuel de précipitation montre la tendance générale à l’assèchement depuis les décennies humides du début 1800 jusqu’aux décennies sèches du milieu 19e pour toutes les régions (à l’exception de la région SE qui n’a pas de données pour les 4 premières décennies du 19e). A partir de là, il y a une différence maquée entre tendance humide prolongée dans le NW (moins prononcée dans le NE) et un assèchement à long terme dans la zone méditerranéenne, qui est plus prononcé dans le SE et peu significatif dans le SW. Ces tendances à long terme des cumuls annuels de précipitation sont le résultat de quelques évolutions saisonnières similaires et de nombreuses différentes.

Dans les régions septentrionales (NW et NE), il y a une tendance initiale à une diminution des cumuls de précipitations hivernales, depuis 1800 jusqu’à 1850, suivi par une longue tendance à l’augmentation qui s’arrête dans les années 1970. Ceci n’est pas évident dans les régions australes où aucune tendance intéressante n’est visible jusqu’au années 1970. Au contraire, la diminution des précipitations hivernales, qui caractérise les décennies récentes des années 1980 jusqu'à aujourd’hui est un trait commun à toutes les sub-régions.

En automne, les traits les plus intéressants sont la longue diminution des cumuls de précipitation qui caractérise les régions australes jusqu’au années 1970 (dans les régions plus au Nord, il y a également une diminution sur la même période, mais ce n’est pas aussi clair que dans les régions Sud), et ensuite une rapide augmentation est évidente pour toutes les régions.

Le trait le plus important qui distingue les précipitations printanières des trois autres saisons est l’absence complète des décennies humides de la première moitié du 19e siècle. Comme déjà mentionné, les précipitations estivales ne montrent pas de tendances à long terme.

Les sub-régions au Nord montre une tendance positive dans le total annuelle des cumuls de précipitations, même si cela n’atteint pas des valeurs significatives. Au contraire, le total annuel des précipitations a une tendance négative dans les sub-régions au Sud avec des valeurs hautement significatives (5% et 4% par siècle au SW et SE).

Sur une base saisonnière, les régions au Nord atteignent des tendances significatives positives en hiver (seulement pour NW, avec une augmentation de +9% par siècle) et au printemps (à la fois pour NW et NE, avec des tendances de + 6% et + 4% par siècle respectivement). En été et automne, la tendance émet un signe négatif mais non significatif.

La contribution la plus importante pour la tendance négative du total annuel de précipitation pour les régions du Sud vient de l’automne, où les tendances sont significatives à la fois pour les régions au Sud (14% et 10% par siècle pour SW et SE respectivement). SE montre une tendance négative significative également au printemps (9% par siècle).

Oscillation Nord Atlantique et précipitation de la GAR

Les résultats les plus intéressants se retrouvent pour l’hiver (DJF), avec la corrélation négative entre la NAO et les précipitations au Sud des Alpes. Dans les parties Nord, la corrélation hivernale est également négative, mais non significative. La transition entre forte et faible influence de la NAO est très nette le long de la zone centrale de la chaîne alpine, moins prononcé dans les parties W, et plus douce (et remontant vers le N) dans les zones E, plus continentales.

Il est intéressant de noter que la situation n’est pas représentative de la période 1866-2003, la corrélation n’est pas constante dans le temps, en particulier dans les parties Nord des Alpes. Les cartes montrent qu’il y a un signe négatif de corrélation pour toutes les régions […] avec une polarité N-S qui devient de plus en plus clair au cours du 20e siècle.

Bien qu’il y est une forte corrélation entre l’indice de NAO et les séries polarisées N-S (cœfficient de corrélation 0.6 avec une significativité de plus de 99%) sur la période 1866-2003, cette corrélation n’est pas constante dans le temps, et il y a également des périodes pour laquelle la corrélation n’est pas significative.
Les 192 séries issues de stations dans tous la GAR ont été régionalisées (via S-mode PCA, réalisé par une matrice de corrélation de totaux de précipitations normalisés de manière mensuelle/saisonnières/annuelle) en quatre sub régions approximativement égales en taille (NW, NE, SW et SE).

Les différentes évolutions temporelles des précipitations dans les différentes sub-régions a également été mis en avant par un T-mode PCA. Cette technique a mis en avant l’existence de deux structures polarisées générales et de long terme, avec des directions principales N-S et W-E. Des séries représentatives des deux régimes ont été construites à partir des différences entre des séries moyennes des régions Nord et Sud, ainsi que Ouest et Est. En plus des changements dans les cumuls totaux de précipitations, la distribution des précipitations sur l’année a également été analysée pour identifier des changements de saisonnalité des précipitations.

Brunetti & al 2006 - A

Allemagne du Sud :
• Diminution significative des précipitations estivales dans les bassins versants, et ce plus spécialement sur le Nord-Württemberg et la Basse Franconies ; dans l’Est de la Bavière, la diminution montre un niveau faible de significativité ; en Bavière du Sud,  une légère diminution peut être notée.
• Augmentation des précipitations hivernales qui est significative pour la plupart des bassins versants considérés ; la frange des Alpes est une exception avec une légère augmentation qui n’est pas statistiquement significative.
• Augmentation régionale claire des précipitations intenses de 30 à 35% pendant l’hiver, cependant en été, seuls des changements légers sont remarqués.
• Des focalisations régionales des précipitations intenses peuvent être trouvés pour la Forêt Noire, dans le Nord-Est du Baden-Württemberg et dans le Nord de la Bavière.
• L’hiver est plus humide, l’été est plus sec.

Pendant l’hiver, les précipitations portées par des fronts d’Ouest ont augmenté en Allemagne du Sud
.
Des données sur les régimes de précipitation extensifs, et si possible homogènes, sont un pré requis fondamental pour une meilleur compréhension des interactions entre le climat et le cycle de l’eau. C’est pour cela que des séries longues de précipitation pour toutes les stations disponibles d’Allemagne du Sud ont été interpolées avec des méthodes géostatistique afin de donner des précipitations pour des points de la grille et des cumuls de précipitations journaliers ont été calculés. Des paramètres statistiques des valeurs journalières pour le bassin versant pour un mois a été analysé en détail pour une analyse des séries temporelles. Des séries temporelles des stations ont été utilisées pour examiner les précipitations intenses. Ce travail a été effectué dans le cadre du projet KLIWA

Hennegriff & al 2006 - A

Préalpes suisses :
Contrairement aux tendances des températures, les sommes des précipitations dans les PréAlpes suisses ne présentent aucune tendance significative pour la période 1900-2000.
Les données météorologiques utilisées sont les valeurs moyennes de trois stations localisées dans un triangle de 10 km autour du site d'étude, ainsi que les données de Chateau d'Oex, station située à plus de 40 km du site d'étude.

Perret & al. 2006 - A

Hémisphère Nord / Allemagne du Sud :
La distribution des précipitations fait preuve d'une évolution très caractérisée au niveau régional, avec des augmentations de 0,5 - 1% par décennie aux moyennes et hautes latitudes de l'hémisphère septentrional, et des diminutions de 0,3% par décennie dans les régions continentales subtropicales.

En Allemagne du Sud et dans de vastes régions des Alpes, il faut encore ajouter la redistribution des précipitations de l'année au fil des saisons. Dans les dernières décennies, en effet, les précipitations printanières et de fin d'hiver ont augmenté de 20 - 30% environ, alors qu'en été, dans la même période, elles ont diminué de plus de 20%
 

Seiler 2006 - P

Alpes :
Le nombre de jours avec des chutes de neige exceptionnellement fortes a été constant depuis 1970.
 

Umweltdachverband 2006 - R

Alpes françaises et suisses :
Que l’on s’intéresse aux cumuls moyens annuels de neige, aux chutes de neige extrêmes, ou bien au nombre annuel de chutes de neige, les chroniques météorologiques ne révèlent aucune diminution du nombre de chutes de neige. Ce constat peut ainsi se faire sur les chutes de neige à Chamonix (1050 m), où les chutes de neige sont mesurées depuis 1959. Un simple examen visuel montre les variations considérables d’une année sur l’autre et l’existence de cycles de plusieurs années. On constate aussi des choses surprenantes : les plus fortes chutes de neige journalières ont été observées durant la décennie 1990, qui est l’une des moins enneigées en moyenne.

Les tests réalisés sur les données récoltées depuis la fin du XIXe s. (en Suisse) ou du milieu du XXe s. (en France) montrent la stabilité des précipitations de neige. La diminution de l’enneigement ne peut donc être attribuée à une réduction des précipitations de neige (de leur intensité ou du nombre annuel de chutes de neige).
Comparaison de données météorologique entre Chamonix et Davos (pas de précisions supplémentaires dans le document).

Ancey 2005 - E

Suisse :
Concernant les précipitations, il n'y a aucune indication d'une augmentation ou d'une diminution significative au printemps, en été ou en automne à un niveau de confiance de 95 %. Cependant, des tendances de précipitation significatives ont été détectées pour la plupart des sites en hiver et pour quelques séries annuelles.

On observe une augmentation significative des valeurs annuelles pour les stations du Plateau suisse (Berne, Zurich, Genève) et du Jura (Chaumont). Les tendances s'échelonnent de 7 à 10 % pour 100 ans. Cependant, après une analyse progressive il devient clair que les tendances sont fortement influencées par les dernières années, avec des cumuls annuels de précipitations relativement élevés.

En hiver, des tendances positives de 16 à 37 % pour 100 ans ont été détectées pour les stations au Nord de la crête alpine principale. La plus forte augmentation est observée dans la partie occidentale de la Suisse (Genève, Chaumont). Pour la plupart des séries, le début des tendances est situé autour de 1940-1950.

De même que pour les températures, les deux sites au Sud de la crête alpine principale se distinguent clairement des autres stations. Il n'y a aucune augmentation ou diminution significative dans les séries de précipitations annuelles ou saisonnières de Lugano et Segl-Maria.
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 test de la somme des rangs de Wilcoxon. 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.

Begert & al. 2005 - A

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

En cas d'indice négatif, plus de 50 % des valeurs enregistrées en hiver au Säntis excèdent 90 % d'humidité relative, alors qu'en cas d'indice positif ce niveau d'humidité relative n'est dépassé que pour 35 % des valeurs. Il y a donc une réduction claire de l'humidité ambiante à haute altitude.

Depuis le début des années 1970 et jusqu'en 1996, l 'indice NAO hivernal a été de plus en plus souvent positif, indiquant une augmentation des flux d'ouest au dessus de l'Atlantique Nord.

Les valeurs moyennes hivernales pour l'humidité relative et les précipitations au Säntis ont été analysées pour quatre périodes distinctes du 20e siècle (1901-1999, 1950-1999, 1975-1999 et 1989-1999). L'humidité relative a diminué en hiver, avec un biais de près de 10 % sur la période 1989-1999, dû au forçage de la NAO. L'humidité relative moyenne pour DJF serait restée relativement constante au cours du siècle sans ce forçage. Les précipitations ont également été considérablement influencées par la NAO au cours de la dernière décennie du 20e siècle, avec une baisse substantielle de 20 % des précipitations hivernales liée à l'indice NAO haut et persistant enregistré pendant cette période.
 

Beniston 2005b - A

Alpes suisses :
Les tendances dans le nombre de jours pluvieux sont généralement à la hausse et significatives pour les enregistrements annuels, d'hiver et de printemps sur la période 1931–2000. Seule l'automne maintient des tendances significatives au cours de périodes les plus récentes. Les changements dans les quantités de précipitations sont également à la hausse et significatifs seulement pour la période 1931–2000 pour les séries annuelles et hivernales.

Il y a peu de tendances significatives dans les quantité de précipitations des saisons hivernales récentes, pendant lesquelles les tendances les plus significatives à l'augmentation des débits sont observées. Les auteurs ont également examiné le comportement des maxima annuels et saisonniers de précipitations, et ont trouvé un nombre substantiel de tendances statistiquement significatives dans les maxima de précipitations hivernales, seulement pour la période 1931–2000 et pas pour les plus récentes. Les tendances dans les précipitations quotidiennes en Suisse ont été analysées par Widmann and Schär (1997); Frei et Schär (2001) à partir du même réseau de stations hydrométriques, mais pour une période d'enregistrement plus longue (1901–1994). Pour les précipitations intenses (période de retour moyenne de 30 ans), ces études ont trouvé des tendances significatives à la hausse pour les saisons d'hiver et d'automne, en particulier dans la partie nord de la Suisse. Il a été argumenté que les tendances observées n'étaient pas dues à un changement dans la fréquence des types de temps, mais plutôt à une augmentation de l'activité des précipitations pendant certains types de temps (Widmann and Schär, 1997). Cependant, pour les précipitations extrêmes (avec une période de retour moyenne de 365 jours), les tendances observées n'étaient généralement pas fortes (Frei and Schär, 2001).

Il a été montré que les changements de température sont particulièrement significatifs pour les bassins versants plus bas que 1000 m d'altitude en Suisse parce que la température moyenne hivernale à cette altitude est proche de 0°C et que des variations même petites de la température peuvent déterminer la nature des précipitations sous forme de neige ou de pluie (Scherrer et al., 2004). Les résultats des analyses de tendance pour le nombre de jours avec tmin > 0 °C sont spectaculaires. Des tendances à la hausse statistiquement significatives sont dominantes à l'échelle annuelle et en toutes 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. Les résultats suggèrent que généralement les précipitations sont tombées plus souvent sous forme de pluie pendant les saisons hivernales et printanières.

Cette étude présente une analyse statistique des tendances dans les enregistrements d'écoulement moyen journalier de 48 bassins 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. Les auteurs ont examiné non seulement les tendances dans la distribution de différents quantiles de précipitations, mais aussi les changements dans le nombre de jours pluvieux (définis ici comme les jours totalisant au moins 0,1 mm de précipitations mesurées). 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 précipitations montrent de nombreuses disparités régionales. Plus particulièrement la zone méditerranéenne qui a parfois des tendances opposées à la sub-région atlantique pendant plusieurs décennies.

Des tendances radicalement plus humides pour les automnes ont été observées pour la période 1980-2000. Pendant la période 1800-1850, des automnes, des étés et des hivers humides, en opposition avec des étés secs ont été observés.
Valeurs de precipitations annuelles pour la GAR et les sub-régions, filtre sur 30 ans et un an (1800-2003) avec les anomalies par rapport à la moyenne du 20e siècle.

Böhm et al. 2005 - A

Alpes suisses :
L'été 2003 a été également le plus sec sur les 500 dernières années. Les perturbations atlantiques ont été déviées plus au Nord par l'anticyclone bloquant au dessus de l'Europe du Nord et n'ont atteint que sporadiquement les Alpes.
 

ProClim 2005 - R

Tessin :
Dans le canton du Tessin, les précipitations totales annuelles n’ont montré aucune tendance particulière sur la période 1971-2003, mais l’humidité relative mensuelle et saisonnière a considérablement décru. L’hiver et le début du printemps sont les périodes de l’année avec le moins de précipitations.
L'analyse des données des stations météo de Lugano et de Lucarno a été entreprise pour la période 1971-2003. L'humidité relative a été enregistrée à 7h, 13h et 19h sur les deux sites.

Reinhard & al. 2005 - A

Suisse :
Dans cette étude, les auteurs ont analysé les données de précipitations issues d'un réseau dense de pluviomètres en Suisse pour établir des statistiques de tendances des précipitations journalières au cours du 20e siècle. Les statistiques couvrent les caractéristiques quotidiennes basiques, les mesures de précipitations intenses et des indices de périodes pluvieuses et sèches incluant les périodes longues anormalement humides et sèches. Deux métdodes différentes d'analyse des tendances et d'évaluation statistique ont été appliquées, en fonction de la nature des données des indices.

L'analyse a permis d'identifier des tendances spatialement cohérentes et statistiquement significatives pour la plupart des indices de fortes précipitations. Des tendances à la hausse ont été trouvées en hiver et en automne pour les parties nord, ouest et est du pays. Il y a tout de même des différences dans les caractéristiques des tendances entre ces deux saisons. En hiver, le changement dans les hauts quantiles de précipitations quotidiennes est associé à une augmentation de la moyenne, de l'intensité des jours pluvieux et de leur fréquence et de la longueur des vagues d'humidité (les deux dernières n'étant pas significatives). L'augmentation séculaire est comprise entre 10 et 30% pour les forts quantiles et les extrêmes saisonniers de 1 à 10 jours, et entre 20 et 80% pour la fréquence de dépassement des forts quantiles. En automne, la situation est plus complexes. L'augmentation des forts quantiles y est associée à une augmentation de l'intensité des jours pluvieux, tandis que la fréquence des jours pluvieux et la longueur moyenne des événements pluvieux n'ont pas changé significativement. Au printemps et en été, les indices de précipitations intenses ne montrent pas de tendances statistiquement significatives et il n'y a pas de preuve de tendances à long terme dans la durée moyenne et saisonnière des vagues de sécheresse extrêmes. Cependant, ces derniers résultats ne doivent pas être interprétés comme une absence de tendances. En particulier pour les événements rares, la détectabilité est assez limitée. Pour plusieurs des indices d'extrêmes considérés, une estimation de tendance de 20% pour 100 ans et plus est requise pour la significativité statistique, même avec la période d'observation relativement longue (100 ans) disponible pour cette étude.

Les motifs d'ensemble de cette analyse de tendances concorde avec les résultats d'autres analyses des précipitations aux échelles régionale et continentale [cf. références dans l'étude]. La présente analyse supporte l'image qui émerge progressivement de tendances à l'augmentation des précipitations intenses au cours (de certaines parties) du 20e siècle aux moyennes à hautes latitudes pendant la saison hivernale.

Dans cette étude, les auteurs ont examiné les variations et les tendances à long terme des extrêmes de précipitations au cours du 20e siècle en Suisse. Pour cela, les données journalières de précipitations sont analysées à partir d'un réseau relativement dense de plus de 100 pluviomètres, tous en service continuellement depuis 1901. L'analyse des tendances est basée sur une large gamme de diagnostics couvrant les statistiques basiques de précipitations, les événements de fortes précipitations sur un à plusieurs jours, les vagues de précipitations intenses et les vagues de sécheresse anormales. Pour prendre en compte la différence de nature des données utilisées pour les diagnostics, les auteurs ont appliqué deux méthodes statistiques différentes pour l'analyse des tendances et les tests statistiques : la régression linéaire et un test de tendance non-paramétrique pour les diagnostics avec des données continues (e.g. les quantités de précipitations) et la régression logistique pour les données discrètes (e.g. le nombre d'événements au-dessus d'un seuil). Le jeu de données pour cette étude est composé des séries de précipitations quotidiennes pour 104 stations pluviométriques en Suisse. L'ensemble de stations englobe tous les pluviomètres suisses pour lesquels un enregistrement journalier continu et complet est disponible sur de la période de 100 ans 1901–2000. Les données ont été fournies par l'Office Fédéral Suisse de Météorologie et Climatologie (MeteoSwiss, Zürich), qui est en charge des opérations d'entretien et de contrôle de qualité des stations. L'échantillon de stations est similaire à celui utilisé pour les analyses de tendances antérieures pour les précipitations en Suisse (Widmann and Schär, 1997; Frei and Schär, 2001), excepté pour certaines stations récemment discontinues. Avec une distance interstation typiquement de 20 km, le réseau considéré constitue un système d'observation à long terme d'une densité exceptionnelle.

Schmidli & Frei 2005 - A

Suisse :
Les indices de précipitations intenses montrent généralement des augmentations significatives en hiver et en automne, alors qu’ils indiquent des tendances positives pour l’été et le printemps. Aucun changement significatif n’a été observé pour le nombre maximum de jours consécutifs sans pluie.

Allemagne :
Les indices de précipitations intenses montrent des augmentations significatives en hiver et des diminutions significatives en été. Ils montrent plus de tendances positives au printemps et en automne, avec de nombreuses stations présentant des tendances significatives. Il y a cependant de nombreuses stations avec des tendances négatives, bien que non significatives. Le nombre maximum de jours consécutifs sans pluie montre une tendance négative marquée et significative pour l’été. Au printemps, les tendances positives et négatives se compensent, avec peu de séries significatives. En hiver, il n’y a pas de changements significatifs, bien que les tendances sont plutôt négatives.

Italie du Nord :
Les indices de précipitations intenses montrent tendances négatives en hiver et au printemps alors qu’ils montrent des tendances opposés en été. Le nombre maximum de jours consécutifs sans pluie a augmenté seulement en hiver, avec aucun changement pour les autres saisons.

France :
Des analyses ont été effectuées pour une série de données pour une station représentative des trois régions d’étude (Queyras, Alpes maritimes et Roussillon), ainsi que pour des séries temporelles issues d’un quadrillage effectué par l’ETH. Pour la Savoie, seules les données issues de cette source ont été utilisées. En Savoie, tous les indices relatifs aux précipitations intenses montrent une tendance à l’augmentation pour toutes les saisons avec une augmentation significative en hiver. Le nombre maximum jours sans pluies augmente de manière très faible pour toutes les saisons.  Dans les Alpes maritimes, la plupart des indices montre une diminution significative au printemps et en été, alors que des changements peu significatifs sont enregistrés en hiver. En automne, une tendance positive faiblement significative est enregistrée. Pour le Queyras, des signaux d’augmentation significative de certains indices de précipitations intenses sont relevés au printemps et en hiver. L’accumulation totale de précipitation montre une légère augmentation au printemps et en automne. Le nombre maximum jours sans pluies augmente également au printemps et diminue en automne. Dans le Roussillon, des tendances à la baisse sont notées pour quelques indices au printemps. D’une manière générale, les stations situées dans le Nord des Alpes reçoivent plus de précipitations intenses à toutes les saisons sauf l’été et l’augmentation correspondante de ces indices est très significative, surtout en hiver.  Dans le Sud des Alpes, des augmentations significatives de certains indices ont été trouvé seulement pour l’automne.

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 précipitation utilisés dans cette étude (STARDEX Diagnostic Extreme Indices) :
- Percentile 90 des cumuls de précipitation (mm/jour)
- Plus importantes chutes de pluies totales pour 5 jours
- Simple intensité journalière (précipitations par jour de pluie)
- Nombre maximum de jours consécutifs sans pluie
- % des chutes de pluie totales pour les événements > percentile 90 sur le long terme
- Nombre d’événements > percentile 90 de long terme pour les jours de pluie

Bárdossy & al. 2003 - E

Alpes suisses :
Les taux de précipitations sont beaucoup plus difficiles à analyser que les taux de température, même lorsque les données sont gommées au moyen d’un filtre 5 ans. La seule variation significative a été observée au site de haute altitude du Säntis avec une augmentation journalière de 3.3 mm (1961-1990 comme années de référence) et qui correspond à quasiment deux fois la valeur moyenne. Il a des tendances à l’augmentation pour des précipitations solides à haute altitude et des tendances à l’augmentation des précipitations liquides pour les basses et moyennes altitudes.


Les hivers plus doux sont associés avec plus de précipitations solides aux altitudes supérieures à 1700-2000 m et plus des précipitations liquides en dessous de ces altitudes.
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 suisses :
Comme pour la plupart des paramètres d'enneigement, de 1960 à 1980 le nombre de jours avec chute de neige était en général au-dessus de la moyenne, puis une tendance à la diminution a commencé. Cette tendance se renforce à mesure que l'altitude diminue. Dans toutes les régions, le nombre de jours avec chute de neige est significativement plus élevé dans les années 1980 que dans les années 1990; dans toutes les régions sauf une (R7) les années 1960 présentent aussi un nombre plus élevé et pour quelques régions (R1-R3, R6) même dans les années 1970 ce nombre est significativement plus élevé que pour les années 1990.

Lorsque l'on regarde le nombre de jours avec HN > 10, 20 et 50 cm (dhn10-dhn50), les stations de basse altitude n'atteignent pas toujours, rarement ou jamais des chutes de neige quotidiennes de plus de 10, 20 ou 50 cm chaque hiver. Les tendances à long terme sont comparables mais elles deviennent plus faibles pour des seuils plus importants. Alors que pour dhn10 seules les années 1980 diffèrent de manière significative des années 1990, pour dhn20 aucune décennie ne diffère significativement d'une autre; et pour dhn50 aucun changement à long terme ne peut être détecté à cause du très faible nombre d'événements.

Il est dur de trouver des décennies avec des HN3max particulièrement hauts ou bas; mais les années 1980 étaient en grande partie au-dessus de la moyenne et les années 1990 plutôt en-dessous de la moyenne. L'évolution des hivers individuels confirme la variabilité prononcée à petite échelle. Presque aucun changement ne peut être détecté à long terme, ni pour les Alpes suisses en général, ni pour les régions individuellement. Cependant, des différences en fonction de l'altitude sont visibles : les stations au-dessus de 1300 m présentent une tendance à la hausse très faible, tandis que les stations en-dessous de cette altitude ont une tendance légère à la diminution. Seules les stations de piedmont très basses (< 650 m) affichent une baisse marquée depuis le début des années 1980.

Un maximum de séries cohérentes d'enneigement à long terme a été choisi sur l'ensemble des Alpes suisses et leurs piedmonts. Sept régions climatologiques (R1-R7) ont été définies en fonction de l'enneigement. R1-R3 : versant nord des Alpes, R4 et R7 : secteurs intérieurs des Alpes, R5 : Grisons et R6 : versant Sud. Les analyses sont basées sur les données de hauteur de neige (HS) et de neige fraîche (HN) mesurées quotidiennement par les réseaux d'observation. Seules les stations avec des séries cohérentes à long terme (> 25 ans) ont été considérées pour la période de 1931-99. Cela aboutit à un total de 140 stations pour HS et 120 stations pour HN.

Les tendances des chutes de neige quotidiennes sont analysées pour les changements à long terme. Les cumuls saisonniers de HN quotidienne sont bien corrélés (r = 0.88) avec la hauteur de neige saisonnière moyenne et montrent ainsi des tendances très semblables à la HS moyenne. Les cumuls de HN ne sont donc pas discutés en détail ici. Toutefois, le nombre de jours avec chute de neige au-dessus des seuils HN > 0, 10, 20 et 50 cm (dhn, dhn10-dhn50) est examiné. De plus, les cumuls annuels maximaux de neige fraîche sur trois jours consécutifs (HN3max) sont analysés en tant qu'indicateur de chutes de neige intenses, souvent connecté aux périodes d'avalanches spontanées maximales.

Laternser & Schneebeli 2003 - A

Suisse :
La pluviométrie et les fortes précipitations sont en forte hausse sur le territoire suisse depuis le début du XXe siècle.

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.

Dans les Alpes suisses, les précipitations solides tendent à augmenter sur les sites de haute altitude tandis que les précipitations liquides tendent à diminuer aux altitudes moyennes et basses. Ces résultats sont basés sur l'observation de mesures effectuées durant 1931-2000 (Beniston & al 2002). Les événements de précipitations standards et intenses ont augmenté significativement au cours du vingtième siècle.

40'000 observations tirées de 350 sources couvrant la période de 1500 à 1864

OcCC 2003 - R

Alpes :
Une preuve de l'augmentation de la fréquence et de la magnitude des épisodes de pluie convective a récemment été fournie par un certain nombre de stations météorologiques dans les Alpes et est étroitement liée à l'évolution de la probabilité de certains systèmes de circulation qui fournissent des masses d'air riches en vapeur d'eau.
 

Fricke & Kaminski 2002 in Krautblatter & Moser 2009 - A

Alpes bavaroises (Allemagne) :
La série météorologique de la station “Hohenpeissenberg” (près de Reintal) indique que la tendance à un réchauffement modéré entre 1979 et 1999 coïncide avec une augmenation de la fréquence des pluies intenses d'orages d'été supérieure à un facteur 2.
 

DWD 2001 in Krautblatter & Moser 2009 - A

Alpes suisses :
Pour les événements de précipitations intenses, des tendances saisonnières distinctes ont été mises en évidence. Au printemps et en été, les tendances estimées de l'échantillon de stations sont grossièrement réparties entre augmentation et diminution et il y a seulement un petit nombre de stations pour lesquelles les tendances sont statistiquement significatives. Au contraire, pour l'hiver et l'automne, les graphiques suggèrent une tendance à l'augmentation avec une claire prédominance des estimations positives. Pour les événements de précipitations extrêmes, les résultats ne montrent que peu de séries pour lesquelles les tendances sont statistiquement significatives.

Pour la saison hivernale, il y a un décalage important vers des estimations de tendance à l'augmentation et une grande part d'augmentations statistiquement significatives des événements de précipitations modérées et intenses. La distribution spatiale des tendances est similaire entre les deux catégories d'événements. Le signal de la tendance hivernale est ainsi graduellement moins marqué pour les événements plus rares, forts et extrêmes. En automne, des tendances significatives sont trouvées sur une part considérable des sites pour les événements intenses et forts. Dans ce cas, l'analyse n'a pas révélé de tendance dans l'occurrence des événements de précipitatios modérées. Alors que l'augmentation hivernale est conforme à une augmentation des précipitations moyennes d'hiver, la tendance pour l'automne reflète les variations se compensant mutuellement sur le long terme dans la distribution des fréquences. Enfin, pour le prinemps et l'été, les résultats de l'analyse ne montrent pas de tendance particulière pour les différentes catégories d'événements.

Pour les stations d’observation localisées dans les Alpes, l’été est la principale saison de l’année pour les précipitations intenses (avec des valeurs seuils élevées), à cause de la convection estivale et des orages intenses. Des événements intenses sont plus fréquents sur le flanc Sud où la convection locale et les précipitations topographiques locales (liées à des courants d’air humides venant du Sud) contribuent à des pics d’activité en été et en automne.

L’augmentation des précipitations moyennes hivernales dans les Alpes atteint 15-20% (période 1901-1994) et est statistiquement significative. Par contre, aucune tendance n’a été décelée pour les autres saisons. Pour les événements extrêmes, le nombre de stations avec des tendances significatives était bas pour toutes les saisons. Les résultats doivent donc être considérés comme assez peu concluants, notamment parce que les tendances de large amplitude ont été estimées sans être statistiquement significatives.

Le dénombrement des événements de précipitations intenses en 24h durant la saison hivernale de la période 1901-94 à la station de Frauenfeld au nord-est de la Suisse montre une augmentation substantielle de l'occurrence de tels événements (avec un seuil de 12.5 mm/j). Le modèle de régression logistique estime une augmentation centennale d'un facteur 2.8, qui est significatif à un haut degré de confiance. Il faut noter que la distribution des données dans cet enregistrement est substantiellement biaisée et qu'il y a une tendance à l'augmentation de la variance au cours de la période considérée.
Dans cette étude, un cadre de travail statistique est présenté pour l’évaluation de tendances pour les événements météorologique rares. Le cadre de travail comprend à la fois un test de tendances (considération des erreurs de type I) et une quantification du potentiel et de la limitation de la détectabilité des tendances. La méthodologie est basée sur un processus binomial, qui est adopté comme un modèle stochastique pour les décomptes annuels et saisonniers des événements rares. L’estimation et le test des tendances ont été conduits en utilisant une régression linéaire logistique. Le potentiel de détectabilité des tendances, représenté sous la forme d’une probabilité de détection, est quantifié comme une fonction de la longueur d’enregistrement, de la magnitude de la tendance et de la rareté de l’événement. Ceci est accompli en utilisant le processus binomial dans les simulations de Monte Carlo comme substitut d’enregistrement.

Les séries de données pour cette étude de tendances sont composées des séries de précipitations pour 113 stations de mesure pluviométrique en Suisse. Ces données embrassent toutes les stations de mesure suisses pour lesquelles des séries d’enregistrement continues et complètes sont disponibles pour les 94 années de la période 1901-1994.

Frei & Schär 2001 - A

Alpes européennes :
Les valeurs annuelles moyennes des précipitations alpines varient entre 1.5 et 8 mm par jour d'après ANALYSIS. Les principales caractéristiques de la distribution spatiale sont deux bandes de fortes précipitations s'étendant de long des limites Nord et Sud de la chaîne alpine, et des conditions plus sèches à l'intérieur de la chaîne montagneuse et sur les terres basses adjacentes. La bande s'étendant le long de la limite Sud est divisée en deux zones humides majeures centrées respectivement sur le Sud de la Suisse / Nord de l'Italie et sur l'Est de l'Italie / Slovénie. Les tendances des précipitations mensuelles montrent des variations saisonnières et interannuelles marquées, que confirme l'écart-type. Les régions avec un fort écart-type coïncident avec celles présentant de fortes moyennes annuelles.

Les reconstructions des moyennes saisonnières de précipitations des 5 RPC principaux ont montré une grande variabilité à des échelles annuelles à multi décennales pour la période 1901-90. La magnitude de la variabilité interannuelle varie considérablement selon les RPC et selon la saison. Les extrêmes à l'échelle décennale de même que certains pics annuels sont communs aux principaux composants (PC) correspondant.

D'après les tendances linéaires de précipitations pour la période 1901-90, seules les précipitations automnales et hivernales montrent des tendances significatives. En hiver, des tendances positives significatives de 20 à 30 % pour 100 ans sont observées dans des parties occidentales des Alpes ; ces tendances sont associées à une augmentation de la fréquence des événements de précipitations intenses. En automne, des tendances négatives significatives de 20 à 40 % pour 100 ans sont observées au Sud des Alpes.

L’analyse révèle des corrélations faibles et intermittentes avec la NAO pour la frange Nord des Alpes et des corrélations un peu plus solide pour la frange Sud ; l’augmentation des précipitations hivernales ne peut donc pas être expliqué par les tendances observées de la NAO, au moins dans le cadre d’un modèle simple de régression linéaire. Les changements de précipitations observés en hiver sont principalement dus à une augmentation de l’activité des précipitations plutôt qu’à un changement des types de temps. Les changements sont associés à une intensité accrue des précipitations intenses qui suit l’hypothèse d’un cycle de l’eau intensifié.
La reconstitution des champs de précipitations de moyenne échelle est basée sur la méthode d'interpolation optimale de Kaplan et al. La reconstitution et l'analyse des variations de précipitations centennales proviennent de deux jeux de données :
• un jeu de données quadrillées à haute résolution (ANALYSIS) consistant en champs de précipitations mensuelles pour la période 1971-90 avec des mailles de 25km de côté. Il a été obtenu à partir de 6800 enregistrements de stations du réseau opérationnel alpin de pluviomètres de haute résolution.
• un jeu de données éparses comprenant 140 enregistrements de longues séries et couvrant la période 1901-90. Le réseau montre de grandes disparités dans la densité des stations. Le jeu de données a été soumis à une procédure d'homogénéisation rigoureuse (test d' Alexandersson).


Les principaux composants (RPC) représentent des estimations des anomalies spatiales de précipitations moyennes. Les tendances de précipitations mensuelles pour les cinq RPC de tête ont été présentées pour la période 1971-90.

La distribution spatiale des tendances linéaires de précipitations saisonnières a été présentée pour la reconstitution complète (28 PC) et comparée aux tendances linéaires des 5 RPC. Les tendances linéaires de précipitations pour la période 1901-90 ont été obtenues à partir de régressions linéaires pour chaque maille et en utilisant le jeu de données de reconstitution dans son ensemble.


Les valeurs mensuelles de l'indice NAO sont celles obtenues par Hurrell (2000).

Schmidli & al. 2001 - A

Alpes suisses :
Aucune tendance ni périodicité statistiquement significatives n'ont été observées au cours du 20 e siècle pour les paramètres analysés. Pas de changement marqué dans la distribution des chutes de neige extrêmes.
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

Suisse :
La pluie qui est tombée au cours des 20 dernières années tend à se concentrer sur la saison froide. Les précipitations ont augmenté en moyenne de 15 à 30% par rapport à la normale annuelle dans l'Ouest de la Suisse, et dans une moindre mesure dans le Tessin.
 

Bader & Kunz 2000e - R : PNR31

Suisse :
Mise en évidence pour l'ensemble de la Suisse d'une augmentation sensible depuis 1973 du nombre de jours de précipitations abondantes (> 50 mm/jour), pouvant s'expliquer par une recrudescence de certaines situations cycloniques.
Observations sur 133 stations suisses.

Fallot 2000 in Paul 2002 - A

Alpes bernoises :
Les données de précipitations des stations météorologiques des Alpes bernoises ne montrent pas de tendance claire et chaque site climatologique présente sa propre évolution.
 

Keller & al 2000 - A

Alpes :
Les chutes de neige et les arrivées d’air froid de l'hiver 1999 sont intervenues presque dans les délais habituels. En revanche, la durée du régime de nord-ouest et la quantité énorme de masses de neige ont été exceptionnelles.

Suisse :

A l’ouest et au nord-ouest du pays, les précipitations ont augmenté d’environ 30 % au XXe siècle. Fait intéressant, cette augmentation n’est pas directement attribuable à une modification des situations météorologiques. Il semble plutôt qu’avec le réchauffement général, une augmentation de l’humidité soit constatée dans toutes les situations météorologiques. L’augmentation de la vitesse des vents a peut-être également joué un rôle.
 

ProClim 1999< - E

Suisse :
Accroissement général de la pluviométrie constaté depuis deux décennies (dès 1977) dans la partie occidentale du pays et dans une moindre mesure au Tessin. Il a été constaté, mais non vérifié systématiquement, que les pluies des vingt dernières années avaient tendance à se concentrer surtout sur la saison froide.
Inventaire et analyse des données pluviométriques ISM.

Noverraz & al. 1998 - R: PNR31

Suisse :
Depuis 1975, la fréquence des fortes précipitations, c'est à dire plus de 70 mm/jour sur une surface minimale de 500 km², a doublé par rapport à celle de la période 1901-1974 pour atteindre aujourd'hui 3 événements par an. La comparaison des moyennes mensuelles des précipitations en Suisse de la période 1961-1990 par rapport à celle de 1931-1960 a montré une augmentation de plus de 20% pour les mois de décembre, mars et avril. Par contre les mois de juillet et septembre montrent un déficit de l'ordre de 10%. L'augmentation des précipitations hivernales semble la plus forte (environ 20%) en Suisse occidentale (Gutermann, 1996).

On observe des excédents de précipitations aux stations de Montreux et Fribourg, durant les années 1934-1940 et surtout une augmentation massive des précipitations après l’année 1978.
 

Lateltin & al. 1997 - R: PNR31

Valais Suisse :
Le nombre d'événements de précipitations extrêmes capables de déclencher des coulées de débris a augmenté en août et septembre au cours des trois dernières décennies dans la région du Ritigraben. Des tendances similaires ont été observées dans toute la Suisse au cours du 20 e siècle.
Une analyse des données de précipitation provenant de plusieurs stations météo a été menée pour les mois d'août et septembre depuis 1966 (période où les données sont disponibles).

Rebetez & al 1997 - A

Suisse :
Les chutes maximales de neige pendant trois jours consécutifs et la quantité totale de neige fraîche par jour pendant l’hiver restent stables mais montrent une très forte variabilité interannuelle.
Le climat hivernal a été étudié à Davos, où une série continue de données journalières longue de 96 ans est disponible.

Schneebeli & al. 1997 - A


Modélisations

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références

Espace Alpin:
Les changements simulés dans les précipitations saisonnières absolues montrent une image très hétérogène. La tendance la plus claire est observée pour l'été, où cinq des six scénarios montrent une tendance à une légère diminution des précipitations allant jusqu'à –55mm (–5mm à –40mm pour les RCMs forcés avec ECHAM5). L’hiver tend à devenir plus humides ou au moins à rester stable dans la plupart des scénarios. Aucune tendance claire ne peut être observée pour l'automne et le printemps. Les tendances en partie inhomogène sur 1990–2030 et 2031–2050 s'expliquent par des oscillations à long terme dans les GCM utilisés. La répartition géographique des tendances est très hétérogène. En tenant compte uniquement des scénarios forcés avec ECHAM5 dans les Alpes du Nord, il y a une tendance à une augmentation des précipitations en hiver, au printemps et à l'automne, tandis que l'été est plus sec. Pour les Alpes du Sud, toutes les saisons en plus de l'hiver montrent une tendance à la diminution des précipitations, avec de fortes variations entre les scénarios. Les précipitations simulées sont, par rapport aux températures, moins robustes et fiables. Les différents GCM produisent des motifs de distribution spatiale des précipitations en partie contrastées. Les projections régionales doivent être manipulées avec soin.

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

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". Le domaine moyen des biais de précipitation varie entre 11% et 40% en hiver et entre –14.5% et 11% en été. Des erreurs plus grandes sont trouvées pour les autres statistiques. Le fait que les modèles de plus haute résolution (HIRHAM and REMO) semblent plus performants dans les secteurs d'investigation plus petits peut indiquer un besoin plus important de données à haute résolution avec une résolution spatiale de l'ordre de 10 km ou mieux. 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 bas" sur un scénario moins écologique.

Dans la "Greater Alpine Region", une diminution des précipitations jusqu'à 29% en été est simulée. Pour la saison hivernale, les modèles prédisent une augmentation d'environ 20%.

La tendance observée à la diminution des précipitations estivales et à l'augmentation des précipitations hivernales devrait se poursuivre dans le futur. Dans certaines régions, l'augmentation des précipitations pourrait être de l'ordre de +40%, tandis que la diminution simulée des précipitations estivales atteint des valeurs jusqu'à –30%. Les analyses détaillées ont montré que les modèles climatiques régionaux, les jeux de données d'entrées globales et les divers scénarios d'émission SRES présentent des tendances similaires. Cependant, ils diffèrent dans la magnitude du signal de changement climatique projeté. Tous les modèles semblent s'accorder sur une fréquence accrue des fortes précipitations en hiver. En été, le signal ne permet pas de tirer une conclusion claire. À l'exception du modèle HIRHAM, tous les modèles simulent une augmentation jusqu'à 20% de la valeur du percentile 90% dans le secteur UG-1 (au Nord de la chaîne alpine) pour les scénarios A2/A1B. Cela indique que les événements de précipitations extrêmes pourraient augmenter malgré la diminution de la quantité totale de précipitations dans de nombreuses parties des Alpes.

Comme l'évalution systématique n'a pas permis d'identifier un unique meilleur RCM, les analyses d'impact hydrologique doivent être basées sur les résultats d'un ensemble de modèles climatiques pour quantifier leurs incertitudes. En raison de la réponse non linéaire de l'écoulement et de l'aggrégation des caractéristiques des bassins versants, il est impossible de tirer des conclusions sur la performance hydrologique des simulations des modèles climatiques régionaux pour les variavles hydrologiques à partir des seules variables météorologiques. Les pluies courtes ("shortfalls), e.g., dans les précipitations hivernales, vont se propager jusqu'au printemps ou à l'été, et une performance acceptable pour les précipitations estivales ne fournira pas forcément des débits estivaux précis. Avant d'utiliser les jeux de données du changement climatique régional évalué dans une analyse d'impact hydrologique, l'application de techniques de correction des biais est recommandée.

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

Alpes :
En Automne, les valeurs extrêmes des précipitations quotidiennes devraient augmenter de 10 % dans les Alpes du Nord et de 20 % dans les Alpes du Sud. En hiver et au printemps on s'attend à une augmentation de 0 % à 20 % pour les deux régions (KOHS, 2007). Brunetti et al. (2001) ont observé une tendance à l'augmentation de la fréquence des précipitations extrêmes dans le Nord-est de l'Italie. Dans les conditions les plus défavorables, un événement à période de retour de 100 ans aujourd'hui pourrait devenir un événement à période de retour de 20 ans dans l'avenir (Frei et al., 2006).
Synthèse bibliographique

Staffler & al. 2008 - A

Suisse :
On pense actuellement que l’on observera les phénomènes suivants d’ici le milieu du XXIe siècle :
• Un accroissement des précipitations hivernales pouvant atteindre 20%.
• Une réduction des précipitations estivales de 5 à 30%
 

Frei & Widmer 2007 - E

Alpes :
L'analyse des précipitations simulées pour le climat actuel montre que les méthodes d'extrapolation statistiques (SDM) et les RCM tendent à avoir des biais similaires mais qu'ils se distinguent en ce qui concerne les variations interannuelles. Les SDM sous-estiment fortement la magnitude des variations interannuelles. Des différences claires apparaissent également concernant la capacité de corrélation de l'anomalie interannuelle. En hiver, sur des terrains complexes, le meilleur RCM arrive à des résultats bien plus significatifs que les SDM. Sur des terrains plats et en été, la différence est plus réduite.

Les résultats des modèles prenant en compte le scénario A2 montrent qu'en hiver, les précipitations moyennes tendent à augmenter au nord du 45°N, alors que des changements non significatifs ou contradictoires sont obtenus au sud (dans les régions méditerranéennes, il y a une tendance à la baisse). Les RCM attribuent l'augmentation des précipitations moyennes à l'augmentation de la fréquence des jours humides et de l'intensité des précipitations à parts égales. Il y a un bon accord entre les modèles pour la plupart des statistiques de précipitations.

En été, d'après les RCM, il y a une tendance forte vers des conditions plus sèches, comprenant des périodes de sécheresse plus longues. Les RCM simulent une diminution marquée des précipitations moyennes dans l'ensemble de l'arc alpin, principalement due à une réduction substantielle de la fréquence des jours humides. Les SDM, en revanche, montrent surtout des changements non significatifs ou contradictoires. Cela laisse supposer que les changements simulés par les RCM ne sont pas prioritairement liés à des changements de circulation de grande échelle. En comparaison avec l'hiver, les différences entre les modèles, en particulier entre les RCM et les SDM, mais aussi entre les RCM, sont plus importantes.

En automne, la région connaît une diminution des précipitations moyennes due à une forte baisse de la fréquence des jours humides et à une baisse modérée de l'intensité des précipitations. Là encore, les résultats sont très semblables pour les trois RCM.

Les changements similaires dans l'intensité des jours humides en automne et en hiver (ainsi qu'au printemps) suggèrent que l'augmentation pourrait être liée à une intensification du cycle hydrologique, associée à une augmentation de la teneur en humidité de l'atmosphère consécutive au réchauffement.

L'analyse suggère que la contribution du changement d'échelle à l'incertitude est relativement faible en hiver et en automne mais très significative en été à cause des processus stochastiques apparaissant à échelle moyenne.
Cette étude compare 6 méthodes d'extrapolation statistiques (SDM) et 3 modèles climatiques régionaux (RCM) en ce qui concerne leur aptitude à extrapoler des données de précipitations journalières dans une région à la topographie complexe. Les 6 SDM comprennent des méthodes de régression, des méthodes de définition du temps, un générateur conditionnel de météo, et une approche de correction des biais et de désagrégation spatiale. La comparaison est menée sur les Alpes européennes pour le climat actuel et futur (2071-2100).

Schmidli & al 2007 - A

Greater Alpine Region:
Les précipitations présentent les différences de tendances régionales les plus remarquables de tous les éléments climatiques aux échelles décennales à séculaire. En particulier, entre les secteurs N-O et S-E (obstacle de la chaîne alpine) les tendances des 150 dernières années sont même opposées, avec une augmentation de 10 % au N-O et une diminution de 10 % au S-E du GAR. La paire la plus antagoniste au niveau des précipitations saisonnières (l'hiver au N-O contre l'automne au S-E) montre des tendances d'humidification/assèchement stables à très long terme sur 120/180 ans, mais les deux tendances à long terme se sont brusquement inversées récemment. Les précipitations hivernales diminuent de nouveau depuis 1980, les précipitations automnales augmentant dans le S-E depuis 1990.

La pression de la vapeur, une mesure de la quantité d'humidité absolue de l'air, suit de près l'augmentation générale des températures atmosphériques, ainsi que certaines des particularités à l'échelle décennale à basse comme à haute altitudes. L'humidité relative, en revanche a réagi différemment au réchauffement des 120 dernières années. A basse altitude, un assèchement de 7 % entre 1880 et 2005 a été mis en évidence. Aux altitudes des observatoires des sommets alpins, en revanche, la tendance à l'assèchement a été nettement moins marquée en raison du plus proche couplage des hautes altitudes avec les régions-sources maritimes.
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

Europe et Alpes :
Une évaluation des MRC par comparaison avec les observations dans l'espace alpin montre que les biais des modèles pour les extrêmes sont comparables ou même inférieurs à ceux sur l'intensité des jours humides et sur les précipitations moyennes. En hiver, les précipitations extrêmes projetées pour la période 2071-2100 ont tendance à augmenter au nord de 45°N, tandis qu’elles montrent un changement non significatif ou une diminution au sud. Dans le nord de l'Europe la valeur associée à la période de retour 20 ans dans le climat futur correspond à une valeur de retour de 40 à 100 ans du climat actuel. Il y a un bon accord entre les MRC, et le changement simulé est semblable à une mise à l'échelle des extrêmes actuels par le changement dans les événements moyens. En revanche, il existe de grandes différences entre les modèles en été, où la formulation du MRC contribue de manière significative à l'incertitude associée au scénario. En été, le caractère de changement est plus complexe : le motif de plus grande échelle montre un gradient allant d’une hausse dans le nord de la Scandinavie à une baisse dans la région méditerranéenne. Ce motif est assez similaire entre les modèles, mais la transition à travers le continent diffère entre les modèles et l'ampleur du changement dans la valeur de période de retour 5 ans varie considérablement (−13% à +21% pour l'Europe centrale et +2 à +34% pour le sud de la Scandinavie). Les différences entre modèles sont bien expliquées par des différences dans les processus de la fréquence et de l'intensité des précipitations, mais dans tous les modèles, les extrêmes augmentent plus ou diminuent moins que prévu d’après la mise à l'échelle des extrêmes actuels. Il existe des preuves d'une composante du changement qui affecte spécifiquement les extrêmes et qui est compatible entre les modèles malgré la grande variation dans la réponse totale.
Une analyse de la climatologie des précipitations extrêmes simulée par six modèles climatiques régionaux européens (MRC) a été entreprise afin de décrire / quantifier les changements futurs et d’examiner / interpréter les différences entre les modèles. Chaque modèle a adopté les conditions aux limites du même ensemble de modèles climatiques globaux pour le climat présent (1961-1990) et futur (2071-2100) selon le scénario d’émissions A2 du GIEC. Les diagnostics principaux concernent les valeurs de retour sur plusieurs années des précipitations totales quotidiennes estimées à partir de l'analyse des valeurs extrêmes.

Frei & al. 2006 - A

Allemagne du Sud :
Modélisations des précipitations à horizon 2050 :
Pour le scénario sélectionné, l'augmentation des valeurs annuelles moyennes de précipitations atteint approximativement 8%, avec une fourchette comprise entre 4 et 17%. Les précipitations de grande échelle diminueront au maximum de 4% en été dans le Sud de l'Allemagne. D'un autre côté on s'attend à ce que les précipitations hivernales augmentent significativement. Selon la région, l'augmentation peut atteindre plus de 35%. L'arc de cercle Sud-Ouest / Nord-Est, constitué par la Forêt Noire-Odenwald -Spessart-Forêt de Franconie, montre des cumuls annuels de précipitations particulièrement frappants avec des changements relativement importants.

Toutefois, les modèles climatiques régionaux disponibles à l'heure actuelle ne peuvent pas fournir de données quantitatives sur l'évolution des précipitations convectives de courte durée (orages) qui sont décisives pour le drainage urbain et pour les inondations dans les petits bassins versants.
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 fait de manière préliminaire sur la base des résultats de méthode de recherche Meteo.

Hennegriff & al 2006 - A

Alpes suisses :
À part pour quelques expériences et bassins versants, une diminution des précipitations annuelles est prévue ; il n'y a pas de gradation claire entre les changements projetés pour B2 et A2. La plupart des RCM simulent une augmentation des précipitations hivernales et une diminution des précipitations estivales pour les deux scénarios et pour tous les bassins versants. Au printemps, les projections des différents RCM ne présentent pas de tendance claire à l'augmentation ou la diminution (pour tous les captages et les deux scénarios). En automne, les précipitations devraient diminuer pour le scénario A2, mais aucune tendance n'est détectable pour B2.
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 de 10% environ des précipitations globales.
Sur la base des calculs de ce modèle, il est fort vraisemblable que la tendance au déplacement des précipitations dans la région des Alpes septentrionales se confirme, avec moins de précipitations en été et plus de précipitations en hiver, et que la fréquence et l'intensité des phénomènes météorologiques extrêmes (fortes précipitations, orages avec grêle, sécheresse, tempêtes) augmente.
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 :
Malgré les incertitudes liées aux simulations climatiques régionales des précipitations en terrain complexe, un récent travail de Beniston [2006] basé sur 4 modélisations régionales pour un climat modifié en 2100 suggère que les précipitations moyennes et extrêmes pourraient subir un décalage saisonnier, avec plus d’événements de précipitations intenses (définis comme le quantile 99% des valeurs des précipitations journalières) qu’actuellement au printemps et à l'automne, et moins de précipitations en été.
En utilisant le modèle climatique régional HIRHAM (avec le scénario A2 du GIEC), on obtient une augmentation de 30 % du nombre d’événements de précipitations extrêmes (60 mm/jour) pour la période 2017-2100, pour les Alpes suisses avec la période 1961-1990 comme référence, conformément aux résultats de Frei et al. [1998].
 

Stoffel & Beniston 2006 - 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 P annuelles moyennes des scénarios SD augmentent de 37 mm dans le bassin du Thur et diminuent de 48 mm dans le bassin du Tessin. En termes relatifs, ces changements sont réduits pour les deux bassins (moins de 3 %). D'autre part, la fourchette des scénarios est très large et reflète le haut degré d'incertitude des projections. Pour le bassin du Thur les changements annuels de P sont compris entre -72 mm (-5 %) et +160 mm (+11 %), tandis que pour le bassin du Tessin ils s'échelonnent de -205 mm (-11 %) à +112 mm (+6 %). Malgré ces différences importantes, la moyenne pour l'ensemble des scénarios indique une légère augmentation des P en hiver (DJF) pour les deux régions (un peu plus de 6 %) et une réduction significative pour le bassin du Tessin entre avril et juin (environ -13 % en moyenne).
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

Régions de montagne :
Les projections des changements des paramètres de précipitations en montagne sont ténues dans la plupart des GCM en raison de la faible résolution de la topographie et de ce fait, l'influence de la topographie sur les précipitations n'est pas représentée de manière adéquate. Il a également été reconnu que les effets surimposés des différents modes de variabilité climatique tels qu'El Nino/ENSO, la NAO... peuvent perturber les paramètres de précipitations à des échelles de temps allant de la saison à la décennie. De tels mécanismes ne sont pas bien prévus par les modèles climatiques.
 

Beniston 2003 - A

Europe :
La probabilité d'occurrence de E2 sur l'Europe d'après l'ensemble de contrôle pendant l'hiver boréal est approximativement de 2.5%. La probabilité de E2 (l'événement En, rencontré lorsque la totalité des précipitations saisonnières en un lieu précis excède n écart-types au-dessus de la moyenne) augmente de plus de 12% dans un contexte de scénario 2*CO2 (associé à un renforcement de l'activité des tempêtes et des orages plus humides) pour la plus grande partie de l'Europe Centrale et du Nord.

Alpes :
Pour la région alpine, la probabilité d’occurrence de la situation E2 est de 2-4% dans le contexte actuel et de 6-12% dans un contexte de scénario 2*CO2. On estime que la probabilité d’occurrence d’un hiver très humide au dessus de la région alpine pourrait être multiplé par un facteur 3-5 pour les 50-100 prochaines années, à cause de l’effet de l’homme sur le climat.
 

Palmer & Räisänen 2002 - A

Est des Dolomites (Italie) :
Dans la simulation réalisée de l'évolution du « climat actuel » (correspondant à la moyenne des 23 dernières années) sur la période 1900-2100, les précipitations présentent une marge de confiance plus large que les températures et une tendance moins marquée. Néanmoins, il est clairement visible que les courbes quittent la fourchette du climat actuel vers 2010 et restent en dessous pour la suite du scénario, sans tendance significative. De plus, les précipitations hivernales diminuent de manière plus marquée que celles des autres saisons.
L'étude est basée sur les projections climatiques d'un GCM. Les sorties du GCM sont retraitées avec une technique d'extrapolation statistique pour adapter à l'échelle locale les changements climatiques issus de simulations de circulations atmosphériques au dessus de l'Atlantique Nord.

Dehn & al 2000 - A

Alpes :
Des disparités majeures apparaissent dans la zone du Tessin (Suisse) où le modèle surestime fortement les précipitations moyennes. La même chose se produit dans les zones les plus australes des Alpes et le long des crêtes des Apennins. Des sous-estimations apparaissent également le long des bordures Nord et Sud-Est des Alpes.

Le changement simulé des précipitations estivales montre une diminution significative de 20 à 50% dans la plupart de l’Europe Centrale de l’Ouest. Une diminution encore plus marquée (50 à100%) est simulée le long de la vallée de la Saône et du Rhône en France.

Le déclin absolu le plus important (- 7mm/jour) apparaît cependant le long des Alpes de l’Ouest (Nord-Ouest de Milan) juste là où les résultats pour le climat actuel montre le plus grand biais positif. Une augmentation des précipitations est simulée sur le pourtour de la Mer Adriatique, les parties Est des Alpes et des parties Est de l’Europe Centrale. A nouveau, les changements relatifs maximums (> 100 % d’augmentation) apparaissent pour la vallée du Pô où les résultats pour le climat actuel montre le plus fort biais (négatif). Pour de nombreuses stations alpines et du Nord de l’Italie, le biais absolu dépasse la valeur absolue simulée de changement climatique. Ceci limite certainement la pertinence des résultats de changement climatique dans ces zones.
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.

La base de données des précipitations (sous forme de grille, maille de 25x25 km) a été dérivée à partir des données de mesure journalières de 5000 stations de mesures dans le Sud de l’Allemagne, la Suisse, l’Autriche, le Sud-Est de la France, le Nord de l’Italie, la Slovénie et la Croatie.

Heimann & Sept 2000 - A

Alpes :
Les quantités de précipitation sont influencées par l'Oscillation Nord Atlantique (NAO).
 

Beniston 1997 in Bravard 2006 - P

Alpes occidentales (Suisse) :
Avec le réchauffement climatique attendu, les précipitations moyennes prévues ne devraient pas changer mais les précipitations estivales devraient diminuer, alors que les précipitations hivernales devraient augmenter. Ces dernières pourraient en effet augmenter de 15%.

La modélisation des tempêtes hivernales laisse supposer une fréquence accrue des flux de Sud en provenance de la Méditerranée et des violentes tempêtes comme Lothar (Beniston 2004). Les périodes de sécheresse pourraient également être plus fréquentes, de même que les périodes de précipitations intenses.
 

Beniston 1995 et 2004 in Bravard 2006 - P


Hypothèses

 
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Suisse :
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 une fréquence et une intensité accrues de précipitations abondantes durant l’hiver.
 

Frei & Widmer 2007 - E

Allemagne du Sud / Alpes du Nord :
D'ici la fin de ce siècle il faut s'attendre :
au changement et à l'intensification de la circulation atmosphérique, avec un déplacement des zones climatiques [et végétatives] de 150 km environ, en direction des Pôles, suite à une augmentation de la température de 1°C. De même, il faut s'attendre à un déplacement de la position et des trajectoires des zones de haute et de basse pression. D'où des conséquences sur la distribution temporelle et territoriale des précipitations.
• à une intensification du circuit hydrologique, avec une augmentation et une intensification ultérieure des phénomènes météorologiques extrêmes : ouragans, tornades, cyclones tropicaux, sécheresse, fortes précipitations.
 

Seiler 2006 - P

Alpes suisses :
Les périodes de sécheresse pourraient être plus fréquente, tout comme les périodes de précipitations intenses.
 

Beniston 2004 in Bravard 2006 - P

Suisse :
L'ensemble du cycle hydrologique est concerné par les changements climatiques, des changements prononcés de régime des précipitations sont attendus. Il pleuvra davantage et neigera moins aux basses et moyennes altitudes.
 

OcCC 2003 - R

Alpes suisses :
Avec le réchauffement climatique attendu, les précipitations moyennes prévues ne devraient pas changer, mais les précipitations estivales devraient diminuer, tandis que les précipitations hivernales pourraient augmenter.
 

Beniston et al. 2003b - A

Alpes :
L’hypothèse d’Alpes moins enneigées à l’avenir est encore valable malgré l’hiver 1999. Lorsque davantage d’humidité est « injectée » dans l’atmosphère en raison de l’effet de serre, il est tout à fait normal que, malgré la tendance au réchauffement, lors d’un régime de nord-ouest avec barrage au nord ou encore au sud, d’abondantes chutes de neige interviennent à nouveau dans les Alpes certaines années.
 

ProClim 1999 - E

Montagnes du monde et d'Europe :
Même dans un monde en réchauffement, des tendances régionales au refroidissement peuvent apparaître, et la réduction du manteau neigeux et des surfaces englacées peuvent également entraîner des vagues de froid hivernales plus marquées dans certaines régions.
 

Wegmann & al 1998 in Harris & al 2001 - A

 

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

 


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