Actes - Climato.be

Actes du XXIVème Colloque de l'Association Internationale de Climatologie
2. Données et Méthodes
2.1 Jeux de données
Les données de température d’hiver pour la France (période de décembre à février) sur la
période sont issues des séries homogénéisées de Météo-France (1900-2000). Soixante-dix
séries chronologiques (avec minima et maxima) réparties sur le territoire sont utilisées. Ces
données sont complétées par celles des températures en Europe pour la période 1870-2010, de
10°E à 20°W et de 35°N à 60°N sur un grille de 5°x5°, obtenues à partir du Koninklijk
Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) (http://climexp.knmi.nl, CRUTEM3). La
température de surface de l’océan (SST) est moyennée sur une grille de 1°x1° à partir de
HadlSST1.1, du méridien de Greenwich à 70°W et de l’équateur à 70°N. L’indice du tripôle
de la SST Atlantique est celui de Paeth. L’indice NAO est disponible sur le site
http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/nao/nao.dat. Toutes les anomalies mensuelles sont
calculées à partir de la moyenne 1961-1990. D’autres indices climatiques tel que l’AO,
l’AMO se trouvent sur le site www.esrl.noaa.gov/psd/data/climateindices/.
2.2 Méthodes
L’analyse statistique en spectre singulier (SSA) est utilisée pour analyser la température de
l’air, la SST Atlantique (et tripôle), ainsi que la série NAO. Vingt fonctions empiriques
orthogonales (EOFs) sont retenues. Elles représentent 67%, 65%, 85% et 61% de la variance
totale, respectivement. La SSA permet d’identifier un signal climatique, testé par rapport à
l’hypothèse nulle de bruit rouge. Les valeurs propres sont obtenues à partir de la matrice de
covariance décalée et de dimension M. A partir des 140 éléments des séries chronologiques
on choisit une valeur de M=140/3.5 = 40 ce qui réduit le bruit considérablement. Les valeurs
propres sont organisées en ordre décroissant et les paires représentent des fluctuations
climatiques. Finalement un modèle linéaire de régression multiple permet d’établir les liens
statistiques et les relations entre la NAO, le tripôle SST et les modes oscillatoires de la
température d’hiver en Europe.
3. Résultats
La Figure 1 montre les anomalies normalisées des températures d’hiver en France et en
Europe (par rapport à la moyenne 1961-1990). La corrélation est de r = 0,92. Aucune
tendance n’est apparente de 1900 à 1987, alors qu’un saut brutal apparaît en 1988 et demeure
jusqu’en 2008. Ce saut justifie l’augmentation moyenne linéaire de la température d’hiver de
1°C au 20 ème siècle. Le réchauffement rapide des hivers Européens depuis la fin des années
1980 est en bonne correspondance avec les valeurs persistantes et positives de l’AO (et de sa
signature Atlantique : la NAO) et ce jusqu’en 2008.
Puis les anomalies de la température d’hiver en Europe (sans la tendance) et de la NAO
sont comparées (Figure 2, corrélation r= 0.61). Les hivers rigoureux de 1895, 1942, 1955,
1963 (jusqu’à –2°C d’anomalies) sont facilement identifiables. Ils ont lieu quand la NAO est
fortement négative (1895, 1995) ou reste négative pendant quelques années (1940-1943;
1953-1972). Les valeurs fortement négatives de la NAO (1918, 1936, 1969, 1995, 2010)
représentent 40 à 60% des fréquences de régime NAO