Réf. Dumas & Rome 2009 - P

Référence bibliographique complète

DUMAS, D., ROME, S. 2009. Les températures dans les Alpes du Nord : influence de l'altitude et évolution depuis 1960. Dans Extrêmes climatiques : genèse, modélisation et impacts, XXIIème colloque de l’Association Internationale de Climatologie, Cluj, Roumanie, 1-5 sept. 2009 [Numéro spécial de Geographia Technica], p. 145–150. [Etude en ligne]

Résumé : Caractériser de manière synthétique les températures mesurées en milieu de montagne, n’est pas simple, car les effets locaux, liés à la topographie et l’exposition, viennent perturber la répartition des températures. Localement, ces effets accentuent ou, à l’inverse, affaiblissent, les contrastes thermiques sur des lieux proches. Aussi, afin de cerner l’évolution des températures minimales et maximales dans les Alpes du nord françaises, cette étude utilise deux indicateurs thermiques régionaux calculés, de 1960 à 2007, à partir d’une centaine de postes de mesure : un gradient thermique et une température réduite au niveau de la mer. Le premier permet de suivre l’évolution des températures avec l’altitude. Il montre notamment que les modifications des températures, depuis près de 50 ans, se sont bien opérées sur l’ensemble des tranches altitudinales. Le second indicateur permet d’évaluer les températures moyennes sur l’ensemble des Alpes du Nord, et d’approcher un peu mieux les changements climatiques opérés depuis 1960. Si la hausse des températures annuelles est incontestable, elle demeure cependant à nuancer à l’échelle mensuelle. En effet, si l’analyse de la variabilité thermique saisonnière révèle bien une hausse significative au printemps et en été, en revanche, celle-ci est nettement moins significative en automne et en hiver.

Abstract: Because of the numerous complexities involved in measuring temperatures in mountain environments such as exposition, topography, wind, and other highly localized factors, a global synthesis of such a campaign is not a simple matter. Locally, such variables could accentuate or, inversely, efface thermal contrasts between points of measure. Furthermore, in order to track the evolution of maximum and minimum temperatures in the northern French Alps, this study uses two calculated regional indicators, from 1960 and 2007, taken from about 100 points of measure: a gradient, and a reduced temperature value at sea level. The former allows us to document the evolution of temperature in function of altitude. Notably, it shows that temperature modifications have indeed taken place, for almost 50 years, across the ensemble of altitudes. The second indicator allows us to evaluate the average temperatures over the ensemble of the northern Alps , and to better understand the climatic changes that have taken place since 1960. The overall rise in temperatures may be incontestable on an annual scale, but the phenomenon remains to be refined on a monthly scale. Analysis of seasonal variability indeed shows a significant rise in spring and summer. However, it is much less so in autumn and winter, where the variations are much less significant.

Mots-clés
Alpes - Températures - Gradients - Tendances - Signification statistique

Organismes / Contact
• Université Joseph Fourier - Institut de Géographie Alpine - Laboratoire PACTE-Territoires (UMR 5194 CNRS/IEP/UJF/UPMF) (dominique.dumas@ujf-grenoble.fr)

(1) - Paramètre(s) atmosphérique(s) modifié(s)
(2) - Elément(s) du milieu impacté(s)
(3) - Type(s) d'aléa impacté(s)
(3) - Sous-type(s) d'aléa
 

 

   

Pays / Zone
Massif / Secteur
Site(s) d'étude
Exposition
Altitude
Période(s) d'observation

Alpes françaises du Nord

 

 

 

 

 1960-2007


(1) - Modifications des paramètres atmosphériques
Reconstitutions

 

Observations

Respectivement pour les températures minimales (Tn) et maximales (Tx), les gradients annuels moyens oscillent entre 0,37 à 0,47°C/100m, et entre 0,44 à 0,58°C/100m. Ces valeurs montrent que « l’effet de la montagne » sur les températures, c'est-à-dire une différence thermique plus marquée entre les plaines et les hauts sommets, s’exprime d’avantage sur les températures maximales.

Par ailleurs, les gradients moyens mensuels (pour les Tn, Tx et Tg), ou les gradients moyens annuels présentent tous une forte variabilité interannuelle (figure 3). Depuis 1960, cette variabilité interannuelle élevée ne masque pas une évolution significative de ces décroissances thermiques. Les tendances calculées ne sont jamais significatives, que ce soit au pas de temps annuel ou mensuel. La relative stabilité, depuis 1960, de ces gradients montre clairement qu’en zone de montagne les modifications climatiques récentes ne sont pas plus marquées dans les zones basses que dans les secteurs élevés. Les modifications des températures semblent donc concerner, sans distinction altitudinale, l’ensemble des Alpes du Nord.

En revanche, cette stabilité interannuelle des gradients ne s’observe pas sur les températures réduites au niveau de la mer. En effet, une hausse significative des températures, voire hautement significative, s’est progressivement opérée depuis 1960. Entre 1960 et 2007, la hausse moyenne des températures annuelles est de 1,6°C pour les températures minimales (tendance équivalente de 3,4°C sur 100 ans), et de 1,9°C pour les températures maximales (tendance de 3,9°C sur 100 ans). Cette évolution des températures annuelles concorde avec celle calculée sur l’ensemble de l’hémisphère Nord. La hausse des anomalies des températures moyennes annuelles, calculées dans les Alpes du Nord, dépasse cependant, dans un rapport de presque 2, les hausses observées sur l’ensemble de l’hémisphère nord (données Hadley Centre of the UK Meteo Office : HADCRUT3), ou sur les régions continentales de l’hémisphère nord (données Hadley Centre of the UK Meteo Office : CRUTEM3). La remontée des températures annuelles (Tn, Tg et Tx) dans les Alpes du Nord, depuis cinquante ans, semble difficilement discutable. Les tendances calculées sont d’ailleurs validées par les 3 tests utilisés. A l’échelle mensuelle, ce constat reste cependant à nuancer. L’accroissement des températures ne s’exprime pas alors avec la même régularité, voire avec la même intensité selon les mois étudiés. De surcroît, sur certains mois de l’année, les températures mensuelles ne montrent pas une hausse indubitable et significative depuis ces cinquante dernières années.

Sur la période allant du printemps à l’été, et même si le test de Mann-Kendall s’avère toujours plus sévère que les deux autres, les résultats des trois tests convergent assez bien. La hausse des températures moyennes mensuelles est avérée statistiquement en mars, de mai à août, et en décembre. En revanche, sur les autres mois de l’année, et ce, malgré des tendances calculées positives, ces modifications ne peuvent être totalement confirmées et validées statistiquement. Sur ces mois, et particulièrement en automne, la hausse estimée des températures reste alors à prendre avec une grande circonspection.

Les tendances annuelles estimées précédemment, et toutes hautement significatives, intègrent cependant la somme des tendances mensuelles. […] Par conséquent, sur la période étudiée, il serait sans doute nécessaire de réévaluer l’intensité des hausses des températures annuelles. En effet, elles sont établies en intégrant des tendances mensuelles qui ne sont pas toujours avérées sur un plan statistique. Pour les températures moyennes (Tg), par exemple, il est possible que l’élévation des températures, estimée à 3.6°C sur 100 ans, soit plus marquée. En ne retenant que les mois où la tendance est significative avec le test de Mann-Kendall, soit 6 mois sur 12, la hausse recalculée des températures moyennes serait alors de 4.9°C sur 100 ans. Dans les Alpes, l’élévation de la température moyenne serait supérieure à celle observée sur l’ensemble des continents de l’hémisphère nord.

Conclusion : Les évolutions interannuelles des gradients et des températures dans les Alpes du Nord sont donc contrastées. Les gradients annuels et mensuels présentent une forte variabilité interannuelle, mais ne laissent pas apparaître une évolution significative depuis 1960. En revanche, la hausse des températures annuelles (Tn, Tg et Tx) est sur un plan statistique hautement significative. L’élévation des températures dans les Alpes du Nord serait même plus forte que celle observée à l’échelle de l’hémisphère nord continental. Cependant, cette estimation de la hausse annuelle des températures est issue d’une contribution indirecte de l’ensemble des tendances mensuelles. Or, sur certains mois de l’année, l’élévation des températures n’est pas toujours avérée statistiquement. En ne prenant en compte que les tendances mensuelles significatives, la hausse des températures moyennes annuelles dans les Alpes du Nord serait alors plus forte que celle observée sur l’ensemble des continents de l’hémisphère nord.

Modélisations

 

Hypothèses

 


Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

En région montagneuse de nombreux facteurs peuvent expliquer les observations de température relevées par les stations météorologiques : altitude, orientation, forme de la vallée, position en fond de vallée ou sur le versant. Néanmoins de tous ces paramètres, l’altitude de la mesure reste le principal facteur avec lequel les températures ont une relation très forte, et tout particulièrement au pas de temps mensuel ou annuel. Ainsi, à partir de l’altitude d’une centaine de postes de mesure, il est possible de cerner précisément l’évolution interannuelle des températures sur l’ensemble des Alpes du Nord. Depuis 1960, les modifications des températures sur cet espace alpin sont décrites à partir de deux indicateurs régionaux ; un gradient thermique et une température réduite au niveau de la mer. Le calcul des températures réduites permet de suivre d’une manière synthétique l’évolution temporelle des températures sur l’ensemble des Alpes du Nord, et l’estimation des gradients thermiques de saisir le comportement des températures avec l’altitude.

L’étude est conduite sur les Alpes du nord à partir de données météorologiques relevées dans les départements de l’Isère, la Savoie et la Haute-Savoie. Le réseau d’observations a été complété par quatre postes placés en altitude dans les Hautes-Alpes. Sans couvrir la totalité des Alpes françaises, afin de se placer dans une zone relativement homogène sur un plan climatique, l’espace étudié reste cependant suffisamment étendu pour intégrer une variété de situations topographiques (fonds de vallée, versant, zone sommitale). Sur ce secteur des Alpes du nord, plus de 150 postes de mesure Météo France ont été repérés dans un premier temps. Puis, différents critères ont amené à réduire ce jeu de stations : dérives multiples des chroniques, période de mesure inférieure à 8 ans, lacunes trop importantes. Au total, 92 stations ont été retenues. Les postes sélectionnés se caractérisent par des altitudes, des expositions et des contextes topographiques extrêmement variés. Les altitudes sont comprises entre 134 m et 2800 m pour la station la plus haute, mais 95 % des stations sont situées au-dessous de 2000 m d’altitude, et 15% seulement se placent dans la tranche altitudinale 1500-2000 m.

Afin de construire des indicateurs mensuels sur un jeu de données homogènes, les lacunes ont été comblées. L’homogénéité des séries a été ensuite vérifiée au pas de temps mensuel en utilisant la méthode du cumul des résidus. Au préalable, la détection d'une dérive éventuelle a été améliorée en désaisonnalisant les températures. Pour ce faire, les données mensuelles ont été standardisées, c’est-à-dire centrées par rapport à la moyenne puis réduites par l’écart type. Ce travail de contrôle a permis de détecter l’hétérogénéité de plusieurs séries puis de les corriger. Pour chacun des mois couvrant la période 1960-2007, à partir des températures minimales (Tn), maximales (Tx) et moyennes (Tg), une température réduite au niveau de la mer, ainsi qu’un gradient de décroissance de la température, ont été systématiquement calculés à partir de modèles linéaires. Sur près de 50 ans et sur l’ensemble des Alpes du Nord, les évolutions interannuelles des gradients, et des températures sont examinées. Afin de déceler sur ces deux indicateurs, une éventuelle tendance statistiquement significative, trois tests ont été utilisés ; deux tests non paramétriques (Mann-Kendall et Spearman), et un test paramétrique (test de Student sur la pente). [voir détails et références dans l’étude]


(2) - Effets du changement climatique sur le milieu naturel
Reconstitutions

 

Observations

 

Modélisations

 

Hypothèses

 


Sensibilité du milieu à des paramètres climatiques
Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

 

 


(3) - Effets du changement climatique sur l'aléa
Reconstitutions

 

Observations

 

Modélisations

 

Hypothèses

 


Paramètres de l'aléa
Sensibilité du paramètre de l'aléa à des paramètres climatiques et du milieu
Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

 

 

 


(4) - Remarques générales

 


(5) - Préconisations et recomandations

 

Références citées :