“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 357 — #380
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9. Holocène et perturbation anthropique : introduction
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être plus touchées que les basses), et un réchauffement progressif n’empêche
pas des coups de froid locaux qui peuvent durer quelques jours. Il est même
statistiquement possible de battre des records de froid locaux dans un climat
qui se réchauffe globalement.
Si l’on examine les précipitations, on observe une aridification du sud
de l’Europe, au cours des dernières décennies. Cela se traduit par un bilan hydrique saisonnier moyen plus faible que pendant la première partie du
xx
e siècle. En revanche, on observe que les événements de précipitations extrêmes (comme les épisodes cévenols du sud de la France) peuvent devenir
plus fréquents et plus intenses.
Les événements extrêmes climatiques typiques peuvent être classés dans
plusieurs catégories :
– Les vagues de chaleur et de froid, c’est-à-dire quand la température
dépasse certains seuils pendant une certaine durée. La définition d’une
vague de chaleur diffère selon les endroits : une canicule à Paris ressemble
à un été typique à Séville !
– Les précipitations intenses et les sécheresses. À l’échelle d’un mois, il
faut aussi distinguer les épisodes longs de précipitations « moyennes »
de ceux qui ne durent que quelques heures. Ils répondent à des situations
météorologiques distinctes.
– Les tempêtes, cyclones et autres ouragans.
Ces exemples permettent d’illustrer l’utilisation des statistiques et de notions de probabilités pour décrire les phénomènes climatiques (von Storch et
Zwiers, 2001 [40]). Ces notions sont particulièrement pertinentes pour décrire
les interactions entre des grandeurs climatologiques habituelles (moyennes de
températures ou de précipitations) et l’occurrence d’événements extrêmes ou
rares. Un paradigme habituel pour décrire les températures est leur représentation par une moyenne et un écart-type. Ce sont d’ailleurs les paramètres
statistiques nécessaires pour effectuer des reconstructions de températures
moyennes au cours des derniers millénaires.
Faisons un instant l’hypothèse que la température peut être représentée
par une gaussienne, ce qui est en fait discutable pour des données quotidiennes, mais simplifie le propos. Si on définit un événement extrême comme
un dépassement de deux écart-types de la moyenne (ce qui arrive a priori
∼2,5 fois sur 100), alors, à écart-type constant, il est évident que la probabilité d’atteindre une température élevée donnée croît si la température
moyenne augmente.
Cette hypothèse de représentation gaussienne ne tient plus pour les précipitations quotidiennes, pour lesquelles l’écart-type est mal défini. Un des paramètres cruciaux pour décrire les précipitations est celui qui décrit la queue
de la distribution, c’est-à-dire la manière dont les valeurs rares apparaissent.
Ainsi une gaussienne possède une queue dite « légère », car même si les grands
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9. Holocène et perturbation anthropique : introduction
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être plus touchées que les basses), et un réchauffement progressif n’empêche
pas des coups de froid locaux qui peuvent durer quelques jours. Il est même
statistiquement possible de battre des records de froid locaux dans un climat
qui se réchauffe globalement.
Si l’on examine les précipitations, on observe une aridification du sud
de l’Europe, au cours des dernières décennies. Cela se traduit par un bilan hydrique saisonnier moyen plus faible que pendant la première partie du
xx
e siècle. En revanche, on observe que les événements de précipitations extrêmes (comme les épisodes cévenols du sud de la France) peuvent devenir
plus fréquents et plus intenses.
Les événements extrêmes climatiques typiques peuvent être classés dans
plusieurs catégories :
– Les vagues de chaleur et de froid, c’est-à-dire quand la température
dépasse certains seuils pendant une certaine durée. La définition d’une
vague de chaleur diffère selon les endroits : une canicule à Paris ressemble
à un été typique à Séville !
– Les précipitations intenses et les sécheresses. À l’échelle d’un mois, il
faut aussi distinguer les épisodes longs de précipitations « moyennes »
de ceux qui ne durent que quelques heures. Ils répondent à des situations
météorologiques distinctes.
– Les tempêtes, cyclones et autres ouragans.
Ces exemples permettent d’illustrer l’utilisation des statistiques et de notions de probabilités pour décrire les phénomènes climatiques (von Storch et
Zwiers, 2001 [40]). Ces notions sont particulièrement pertinentes pour décrire
les interactions entre des grandeurs climatologiques habituelles (moyennes de
températures ou de précipitations) et l’occurrence d’événements extrêmes ou
rares. Un paradigme habituel pour décrire les températures est leur représentation par une moyenne et un écart-type. Ce sont d’ailleurs les paramètres
statistiques nécessaires pour effectuer des reconstructions de températures
moyennes au cours des derniers millénaires.
Faisons un instant l’hypothèse que la température peut être représentée
par une gaussienne, ce qui est en fait discutable pour des données quotidiennes, mais simplifie le propos. Si on définit un événement extrême comme
un dépassement de deux écart-types de la moyenne (ce qui arrive a priori
∼2,5 fois sur 100), alors, à écart-type constant, il est évident que la probabilité d’atteindre une température élevée donnée croît si la température
moyenne augmente.
Cette hypothèse de représentation gaussienne ne tient plus pour les précipitations quotidiennes, pour lesquelles l’écart-type est mal défini. Un des paramètres cruciaux pour décrire les précipitations est celui qui décrit la queue
de la distribution, c’est-à-dire la manière dont les valeurs rares apparaissent.
Ainsi une gaussienne possède une queue dite « légère », car même si les grands