variabilité interannuelle et tendances. Comparaison aux ... - LMD

10 CHAPITRE 1. INTRODUCTION
moyenne. L’Asie tempérée et tropicale doit faire face à une intensification des événements extrêmes
comme incendies de forêt, cyclones tropicaux. Dans les régions côtières de faible altitude
(par exemple le delta du Gange), l’élévation du niveau de la mer peut avoir un effet préjudiciable
sur les populations, les infrastructures et l’économie locale. Un tiers de la population mondiale,
soit environ 2 milliards de personnes, vivent actuellement dans les pays qui subissent un stress
hydrique. Ce chiffre pourrait être en forte augmentation du fait des changements climatiques et
du taux de croissance démographique (Houghton et al., 2001).
De toute évidence, le climat de la terre a évolué à l’échelle régionale et mondiale depuis
l’époque préindustrielle, et certains aspects de cette évolution sont imputables aux activités humaines.
Les changements climatiques ont des conséquences directes sur la Terre et la société. La
compréhension du climat, de notre environnement apparaît donc comme un enjeu capital pour
notre société.
Pour étudier et prévoir l’évolution du climat et le changement climatique, l’utilisation des
modèles de circulation générale (MCG) est devenue largement répandue et incontournable. Les
récents progrès des outils informatiques permettent maintenant d’envisager de manière efficace
l’utilisation de modèles de plus en plus sophistiqués sans trop de contraintes de temps de calcul.
Les MCGs couplés atmosphère-océan donnent une représentation d’ensemble du système
climatique. Ils sont les seuls outils utilisables pour prédire les évolutions globales du climat de
la Terre, bien sûr encore approximatives et incertaines (Crossley et al., 2000). Plusieurs éléments
du système-Terre étaient au fur et à mesure pris en compte dans le modèle. Le traitement des
interaction entre l’atmosphère et la surface des continents n’est apparue qu’à partir des années
1970s et s’est progressivement développé au cours des années 1990s. Les schémas de surface
étaient d’abord apparus à l’interface entre l’atmosphère, le sol et la végétation afin de clore le
bilan d’eau et d’énergie à la surface. Ils n’étaient alors qu’une paramétrisation parmi d’autres
des MCGs. Aujourd’hui, ces schémas ne se limitent pas au calcul de l’évolution des différents
flux à la surface et à la fermeture des bilans d’eau et d’énergie. Ils modélisent également les
différents éléments du bilan hydrologique telles que chacune des composantes de l’évapotranspiration,
l’état hydrique du sol et l’écoulement de l’eau dans le sol, en prenant en compte la
variabilité sous-maille de la surface induite par différents types de végétation, de textures de sol,
ou d’altitudes. Les schémas de surface sont devenus de plus en plus indépendants. Ils peuvent
être couplés au MCG ou tournés dans un mode "off-line" forcés par les données météorologiques
que la communauté scientifique acquiert à partir d’observations. Ces schémas sont devenus aujourd’hui
les modèles de surface, des composantes à part entière des modèles du système terre
(Polcher, 2003).
Ces modèles de surface doivent être validés à l’aide d’observations avant d’être adoptés.
Par ailleurs, lorsque ces modèles sont tournés dans un mode “off-line”, il est nécessaire d’avoir
des données météorologiques précises (vent, rayonnement, précipitation, température, humidité)
pour réduire les incertitudes sur les bilans que les modèles calculent.
Des efforts considérables sont déployés aujourd’hui pour tenter de faire les mesures à grande
échelle. Des coopérations internationales dans ce domaine sont de plus en plus nombreuses. Les
observations in situ nous offrent des mesures précises. Toutefois, la couverture des mesures in