Literatura científica selecionada sobre o tema "Précipitations (météorologie) – Effets des changements climatiques"

L’objectif de cette étude était d’analyser les perceptions paysannes de l’effet des changements climatiques sur l’agriculture et d’évaluer l’impact de ces changements climatiques sur les revenus agricoles des producteurs. Pour ce faire, des données qualitatives et quantitatives ont été collectées dans six des douze départements du Bénin sur un échantillon aléatoire de 360 ménages. Des statistiques descriptives et le modèle ricardien ont été utilisés pour apprécier l’impact des variables climatiques sur les revenus. Les résultats indiquent les effets des changements climatiques sur les systèmes culturaux s’expriment en terme de baisse de la production agricole due à la variabilité des précipitations ; l’émergence de maladies, de ravageurs et de vecteurs pathogènes ; de nouvelles distributions spatiales des ravageurs et insectes nuisibles ; et une pluviométrie erratique et imprévisible. La réduction de la précipitation apparaît plus néfaste sur le revenu agricole des producteurs que l’accroissement de la température. Une réduction des précipitations d’un millimètre entrainerait, ceteris paribus, une baisse du revenu agricole net de 614 FCFA/ha. La réduction du revenu agricole net est plus forte chez les producteurs n’utilisant pas de stratégies d’adaptation aux changements climatiques que chez ceux utilisant des stratégies d’adaptation. Enfin, toute action visant l’amélioration de la fertilité des sols, dans le but de limiter l’effet néfastes des changements climatiques, entraînera une amélioration du revenu agricole des producteurs. De même, l’investissement public devrait être concentré dans la recherche sur les variétés à haut rendement, tolérantes à la chaleur et /ou sujettes aux inondations.

L’agriculture béninoise à l’instar de celle de la plupart des autres pays du monde subit les effets néfastes des changements climatiques. Dans le but d’apprécier le niveau de perception et de prédiction future des changements climatiques par les ménages agricoles dans la commune de Matéri et leurs impacts sur leurs activités que la présente recherche a été entreprise. Elle s’est basée sur un échantillon de 383 ménages agricoles où des données quantitatives et qualitatives ont été collectées. Plusieurs techniques dont les focus groupes, les entretiens et observations ont été combinés. Les données météorologiques, sociodémographiques et de perceptions qui en sont issues sont analysées à partir des statistiques descriptives, des cartes factorielles, des tests de chi2 et les courbes de tendance avec le logiciel R. Les variations des précipitations et des températures sont perçues par les agriculteurs et confirmées par les données météorologiques en matière de changements climatiques. La disparition de certaines espèces animales et/ou végétales est signalée par endroits. L’impact des changements climatiques se traduit par la baisse des rendements et l’amenuisement des revenus des communautés rurales. Les agriculteurs font également des projections du climat futur et de son impact sur leurs activités. Les résultats de ces prédictions de l’état du climat par les agriculteurs sont confortés par ceux des modèles des scientifiques. Cette capacité des producteurs agricoles à se projeter dans le climat futur est très peu abordée dans la littérature. Plusieurs cultures sont concernées par la présente étude. Les recherches postérieures doivent spécifier les cultures et approfondir les projections climatiques faites par les agriculteurs afin de valider les savoirs locaux, leur contribution dans la lutte contre les changements climatiques et une amélioration de leur résilience. Benin's agriculture, like that of most other countries in the world, is suffering the adverse effects of climate change. This research focuses on the perception and future prediction of climate change by agricultural households in the municipality of Matéri and their impacts on their activities. The research was based on a sample of 383 farming households, from which quantitative and qualitative data were collected. Several techniques were combined, including focus groups, interviews and observations. Meteorological, sociodemographic and perception data were analyzed using descriptive statistics, factorial maps, chi2 tests and trend curves with R software. Variations in rainfall and temperature are perceived by producers and confirmed by meteorological data in terms of climate change. The disappearance of certain animal and/or plant species is reported in some places. The impact of climate change is reflected in lower yields and reduced income for rural communities. Farmers also make projections of the future climate and its impact on their activities. The results of these climate predictions by farmers are supported by those of scientific models. The ability of agricultural producers to project future climate conditions has received very little attention in the literature. Several crops are concerned by the present study. Subsequent research will need to specify the crops and examine in greater depth the climate projections made by farmers, in order to validate local knowledge, their contribution to the fight against climate change and improving their resilience.

Cette étude explore la manière dont les perturbations climatiques sont perçues par les agriculteurs familiaux qui produisent du maïs, notamment dans l’Hinterland de Lubumbashi. L’objectif de ce travail est de comprendre comment les exploitants familiaux de la région du Haut-Katanga en République Démocratique du Congo perçoivent les dérèglements climatiques et leurs impacts. Lors de discussions avec des agriculteurs familiaux de cinq villages, une approche d'enquête directe guidée par un questionnaire a évalué les niveaux de connaissances et les perceptions des parties prenantes sur le dérèglement climatique, ses causes potentielles et ses impacts apparents. Les données collectées ont été traitées et analysées statistiquement à l'aide du programme SPSS V25.0. Les résultats montrent que 95 % des agriculteurs percevaient les perturbations climatiques caractérisées par une reprise tardive des précipitations, des périodes de sécheresse plus longues qu'il y a plus de dix ans, une hausse des températures diurnes moyennes, des jours de plus en plus ensoleillés et une baisse du niveau d'eau des puits et des rivières. Les agriculteurs conviennent que ces perturbations ont un impact sur la productivité des cultures de maïs et que les pratiques actuelles telles que les feux de brousse, l'agriculture sur brûlis, la jachère, etc. sont non seulement peu durables mais peuvent également conduire à un dérèglement climatique. En conséquence, les agriculteurs de l’Hinterland de Lubumbashi sont témoins des perceptions climatiques et des effets qu’elles peuvent infliger au secteur. Cette étude montre que la perception des acteurs du dérèglement climatique n’entraîne pas de changements dans leurs pratiques agricoles actuelles en proportion des effets perçus et subits. This study examines how climate disruptions are perceived by family farmers who produce maize, particularly in the Hinterland of Lubumbashi. This work aims to understand how family farmers in the Haut-Katanga region of the Democratic Republic of Congo perceive climate disruptions and their impacts. Through direct interviews with family farmers in five villages using a guided questionnaire, the study evaluated their knowledge and perception of climate disruptions, potential causes, and visible impacts. The collected data was statistically processed and analyzed using SPSS V25.0. The results show that 95% of farmers perceived climate disruptions characterized by delayed rainfall, longer drought periods compared to over a decade ago, increased average daytime temperatures, increasingly sunny days, and decreased water levels in wells and rivers. Farmers agree that these disruptions impact maize crop productivity and that current practices such as bushfires, slash-and-burn agriculture, fallow fields, etc. are unsustainable and could exacerbate climate disruptions. Therefore, family farmers in the Hinterland of Lubumbashi witness the climate perceptions and the effects they can inflict on their sector. This study reveals that the actors' perception of climate disruption does not result in changes in their current agricultural practices proportional to the perceived and experienced effects.

En Afrique subsaharienne, le développement durable est menacé par le changement climatique par ces effets néfastes sur l'environnement, la sécurité alimentaire, la santé, etc. en effet, les producteurs du Nord-Bénin sont de plus en plus confrontés au besoin d’adapter leurs systèmes de cultures aux circonstances changeantes du climat. Cette étude analyse la décision d’adaptation des producteurs et leur perception du changement climatique. Les données sont collectées auprès de 262 producteurs de maïs échantillonnés de façon aléatoire dans trois zones agro écologiques du nord Bénin à travers une enquête socioéconomique. Le modèle Probit de Heckman est estimé pour identifier les facteurs déterminants la perception et l’adaptation des producteurs aux variabilités climatiques. Cette étude montre que les producteurs s’adaptent au changement climatique à condition qu’ils le perçoivent à travers des précipitations, de la température, du vent et de la disparition dans le paysage agroécologique. En réponse à ces changements, les stratégies adoptées sont entre autres : modification des dates de semis (91,4%) ; diversification des cultures (88%) ; autres adaptations comme les prières et rituels traditionnels (70%) ; stratégies de fertilisation dont la microdose (63,8%) ; adoption d’une nouvelle variété (43,5%) ; abandon ou diminution des spéculations (34,7%). Le modèle utilisé révèle que les producteurs s’adaptent au changement climatique à condition qu’ils le perçoivent. Le nombre d’actifs agricoles et l’association maïs-légumineuse influencent la perception du producteur tandis que le niveau d’éducation primaire, le droit de propriété sur la terre et l’appartenance du producteur à une organisation ont des incidences sur la décision d’adaptation du producteur au changement climatique. Par conséquent, les politiques gouvernementales qui visent à promouvoir des stratégies d'adaptation au changement climatique doivent tenir compte de ces facteurs pour améliorer les chances des mesures d’adoption des producteurs.

This paper is focused on reviewing the three key pillars of climate-smart agriculture (CSA) in relation to livestock production (i.e., increased productivity, mitigation of greenhouse gases emissions and adaptation to climate change) while exploring the development intervention options for Nigerian livestock farmers. The most serious impacts of climate change are anticipated in grazing systems because of their dependence on climatic conditions and the natural resource base, and their limited adaptation opportunities. Impacts are expected to be most severe in arid and semi-arid grazing systems at low latitudes, where higher temperatures and lower rainfall are expected to reduce yields on range lands and increase land degradation. The dual pathways of responses between climate change and livestock production activities were depicted in this review. It is of note that climate change as a natural phenomenon works on the principle of causes and effect. The actions and in-actions of man will dictate the type of results obtainable in his immediate environment. Means by which livestock farmers can mitigate the GHGs and adapt to the effect of climate changes were discussed in this paper. Concerted efforts at ameliorating the effect of climate change on livestock production are needed. The smart options for rearing livestock are capable of mitigating the attendant effect of production activities of the stocks, reducing the stress obtainable from altered environment and ensuring food security. Nigeria as a country will need to evolve policies that will ensure promotion and subsequent adoptions of technologies that are smart in terms of increasing productivity of farm animals, reducing emissions of GHG and positively altering the effect of climate change. Cet article se concentre sur l'examen des trois piliers clés de l'agriculture intelligente face au climat (ASC) en relation avec la production animale (c.-à-d. Augmentation de la productivité, atténuation des émissions de gaz à effet de serre et adaptation au changement climatique) tout en explorant les options d'intervention de développement pour les éleveurs nigérians. Les impacts les plus graves du changement climatique sont anticipés dans les systèmes de pâturage en raison de leur dépendance aux conditions climatiques et de la base de ressources naturelles, et de leurs possibilités d'adaptation limitées. Les impacts devraient être les plus graves dans les systèmes de pâturage arides et semi-arides à basses latitudes, où des températures plus élevées et des précipitations plus faibles devraient réduire les rendements sur les pâturages et augmenter la dégradation des terres. Les doubles voies de réponses entre le changement climatique et les activités de production animale ont été décrites dans cette revue. Il est à noter que le changement climatique en tant que phénomène naturel fonctionne sur le principe des causes et des effets. Les actions et les in-actions de l'homme dicteront le type de résultats pouvant être obtenus dans son environnement immédiat. Les moyens par lesquels les éleveurs peuvent atténuer les GES et s'adapter aux effets des changements climatiques ont été discutés dans ce document. Des efforts concertés pour atténuer les effets du changement climatique sur la production animale sont nécessaires. Les options intelligentes pour l'élevage du bétail sont capables d'atténuer l'effet connexe des activités de production des stocks, de réduire le stress résultant de l'altération de l'environnement et d'assurer la sécurité alimentaire. Le Nigéria, en tant que pays, devra élaborer des politiques qui assureront la promotion et l'adoption ultérieure de technologies intelligentes en termes d'augmentation de la productivité des animaux d'élevage, de réduction des émissions de GES et de modification positive des effets du changement climatique.

The effects of climate change in the face of land reclamation among other anthropogenic activities are of great concern to aquatic genetic resources and biodiversity. This study was designed to assess the preliminary impact of the proposed Eko Atlantic City (EAC) project on the aquatic lives and/or biodiversity, and the level of development and challenges that have implications on climate change in Victoria Island and its environs in Lagos State, Nigeria. The selected areas such as Lamgbasa, Badore, Ajah and Victoria Island were evaluated using the snowball sampling approach, whereby 111 respondents were assessed. Results showed that land reclamation and construction activities had impacted on the aquatic lives and the primitive fishing occupation (5.5%). Respondents (44.4%) agreed that the on-going EAC had contributed to the development of Lagos State, however, negative impacts of climate change such as ocean surge, sea level rise, flooding among others were high but with low level of adaptive capacity agreement (41.7%). Furthermore, analysis showed varying degrees in the extent of severity of problems encountered from climate change effects such as rainfall, flooding, temperature, health issues among others. The study revealed that these communities were susceptible or vulnerable to the impacts of climate change such as coastal erosion, flooding, storm/ocean surge, sea level rise etc and importantly loss of non- renewable aquatic genetic resources. The government is hereby advised to have sound policies for adaptation and mitigation strategies to protect these non-renewable genetic resources and effect of climate change activities. Les effets du changement climatique face à la mise en valeur des terres, entre autres activités anthropiques, sont très préoccupants pour les ressources génétiques aquatiques et la biodiversité. Cette étude a été conçue pour évaluer l'impact préliminaire du projet proposé Eko Atlantic City (EAC) sur la vie aquatique et / ou la biodiversité, ainsi que le niveau de développement et les défis qui ont des implications sur le changement climatique dans l'île Victoria et ses environs dans l'État de Lagos, Nigeria. Les zones sélectionnées telles que Lamgbasa, Badore, Ajah et Victoria Island ont été évaluées à l'aide de la méthode d'échantillonnage en boule de neige, qui a permis d'évaluer 111 répondants. Les résultats ont montré que la remise en état des terres et les activités de construction avaient eu un impact sur la vie aquatique et l'occupation de la pêche primitive (5.5%). Les répondants (44.4%) ont convenu que l'EAC en cours avait contribué au développement de l'État de Lagos, cependant, les impacts négatifs du changement climatique tels que la montée des océans, l'élévation du niveau de la mer, les inondations, entre autres, étaient élevés mais avec un faible niveau d'accord de capacité d'adaptation (41.7%). En outre, l'analyse a montré des degrés divers dans l'étendue de la gravité des problèmes liés aux effets du changement climatique tels que les précipitations, les inondations, la température, les problèmes de santé, entre autres. L'étude a révélé que ces communautés étaient sensibles ou vulnérables aux impacts du changement climatique tels que l'érosion côtière, les inondations, les tempêtes / ondes océaniques, l'élévation du niveau de la mer, etc. et surtout la perte de ressources génétiques aquatiques non renouvelables. Il est conseillé au gouvernement de se doter de politiques solides pour les stratégies d'adaptation et d'atténuation afin de protéger ces ressources génétiques non renouvelables et les effets des activités liées aux changements climatiques.

Dans les régions arides et semi arides, l’eau est une ressource très limitative non seulement pour sa pénurie, mais aussi pour sa disponibilité incertaine. Dans le bassin moyen Oum Er-rbia (plaine Tadla), se caractérise par un climat semi-aride, méso thermique, chaud et sec en été et froid en hiver. Ce climat est conditionné par la présence des deux facteurs principaux : La présence de l’Atlantique à moins de 200km à l’Ouest, qui exerce une influence tempérante mais aussi qui se manifeste par des vents pluvieux en provenance de l’Ouest ; La latitude dont l’effet se traduit par une aridité croissante en se déplaçant du Nord vers le Sud ; les ressources en eau diminuent de l’amont vers l’aval et se traduisent par une raréfaction des taux de précipitation (une moyenne de 560 mm à Ahmed Hansali et 352 mm à Béni Mellal) et une augmentation des moyennes d’évapotranspiration (465.1mm à Béni-Mellal et 571 mm à Ahmed Hansali) et de la température. Ceci exige une analyse spécifique de ces paramètres pour comprendre et prédire les instabilités des ressources dans la région d’étude. L'objectif de ce travail est de calculer l’évapotranspiration potentielle (mensuelle et annuelle), en se basant sur les séries des données hydroclimatiques, enregistrées au niveau des stations météorologiques .Les précipitations et l’évapotranspiration sont des variables très importantes dans le diagnostic des changements climatiques et leurs effets sur l’environnement. La méthodologie adaptée dans ce travail est basée sur l’étude statistique des séries chronologiques. Ces analyses comprennent la détection de tendances, la détection des ruptures par changement de moyenne, et aussi la corrélation entre les données de précipitation et celle d’évapotranspiration. Les données proviennent de deux stations trouve dans le haut bassin du bassin moyen Oum Er-rbia (Béni Mellal, Ahmed Hansali). Les résultats des analyses statistiques mettent en évidence l’existence des changements sensibles et généralisés représentés essentiellement par le réchauffement dû aux gaz à effet de serre, en étroite relation avec l’activité humaine. Ces changements ont une influence négative sur l’environnement et l’Homme. In the middle Oum-rebia basin (plain Tadla), is characterized by a semi-arid, meso-thermal climate, hot and dry in summer and cold in winter. This climate is conditioned by the presence of the following two main factors: The presence of the Atlantic less than 200km to the west, which exerts a tempering influence but also manifests itself in rainy winds from the west; The latitude, the effect of which is reflected in increasing aridity as it moves from north to south; Water resources decrease from upstream to downstream and result in a rarefaction of precipitation rates (an average of 560 mm in Amed Hansali and 352 mm in Béni Mellal) and an increase in average evapotranspiration (465. 1mm in Beni-Mellal and 571 mm in Ahmed Hansali) and temperature. This requires a specific analysis of these parameters to understand and predict resource instabilities in the study area. The objective of this work is to calculate the potential evapotranspiration (monthly and annual), based on the series of hydroclimatic data, recorded at the level of the meteorological stations Precipitation and evapotranspiration are very important variables in the diagnosis of climate change and its effects on the environment. The methodology adapted in this work is based on the statistical study of time series. These analyses include the detection of trends, the detection of breaks in the mean, and also the correlation between precipitation and evapotranspiration data. The data are from three stations in the upper basin of the middle Oum Rbia basin (Beni Mellal, Ahmed Hansali, Mechra Edahk). The results of the statistical analyses highlight the existence of significant and widespread changes represented essentially by warming due to greenhouse gases, in close relation with human activity. These changes have a negative influence on the environment and mankind.

Comment les cultures attribuent-elles sens et valeur à leurs interprétations du temps atmosphérique et du climat? Comment les gens s'adaptent-ils au climat local, à la température, aux inondations et aux précipitations – ou à leur absence? Comment les changements climatiques contemporains affectent-ils les communautés? Comment le savoir sur les changements climatiques est-il construit? Comment l’anthropologie peut-elle contribuer à l’élaboration de politiques liées au climat? L’archéologie a une longue tradition d'investigation sur les dynamiques culturelles liées au climat – en particulier, les changements concomitants entre sociétés humaines et environnement naturel, que ce soit sur le plan de la résilience ou du déclin de civilisations des suites d’événements climatiques (Weiss and Bradley 2001 ; McGovern. 1994 ; Rosen 2007). Cependant, il s’agit pour l’anthropologie culturelle d’un objet d’étude relativement récent. Bien que les études émergeant du matérialisme culturel et de l’écologie culturelle se soient penchées sur les interrelations entre culture et écologie, incluant les dimensions du climat, comme le note Susan Crate (2011 : 178) dans sa recension sur le climat et la culture, ces dernières fournissaient des explications déterministes et laissent peu de place au réseau mondial de connexions que le changement climatique contemporain invoque. Depuis le tournant du 21e siècle, l’anthropologie culturelle multiplie ses enquêtes sur les dimensions sociales et culturelles du climat et la question des changements climatiques occupe une place importante dans ces travaux. Cet intérêt a donné lieu à la publication d’importantes monographies et collections éditées (Cruikshank 2005 ; Crate and Nuttall 2009 ; Dove 2014 ; Hsu and Low 2008 ; Marino 2015 ; Strauss and Orlove 2003). Les ethnographies sur le climat se distinguent bien souvent par leur approche multisite. Elle se penchent à la fois sur les diverses dimensions locales de phénomènes climatiques globaux et la manière dont ceux-ci sont vécus et perçus, non seulement au sein de communautés locales (Crate 2008 ; Brugger et al. 2012) mais aussi en lieux non traditionnels comme les institutions tel le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) (O’Reilly 2012) ou dans le cadre de congrès internationaux visant à définir des questions et mettre en place des initiatives politiques liées aux changements climatiques (Doolittle 2010 ; Skrydstrup 2009). Ces études s’appuient sur une variété de méthodes, que ce soit l’enquête ethnographique ou l’histoire orale (Cruikshank 2001). Les anthropologues qui s’intéressent au climat se démarquent souvent par l’adoption d’une approche collaborative alors qu’ils œuvrent au sein d’équipes pluridisciplinaires (Bauer and Bhan 2018 ; Orlove, Wiegandt, et Luckman 2008 ; Ribot, Magalhães, et Panagides 1995). Comme l’invoquent par ailleurs Castree et ses collègues (2014), la question du changement climatique doit devenir une arène pour l’intégration des sciences naturelles, humaines et sociales. L’anthropologie s’intéresse aux perceptions, connaissances, évaluations et réponses liées au climat et à son changement. Elle apporte un éclairage sur les dimensions locales de processus globaux et sur comment ceux-ci sont articulés par le biais de systèmes de connaissances locaux. Les questions examinées sont multiples. En lien avec l’intérêt de l’anthropologie pour les savoirs locaux et les modèles culturels de cognition, l'ethnoclimatologie a fourni, dans de premiers efforts, des études émergeant de l’Inde sur la prévision de la sécheresse (Bharara 1982) et sur les multiples dimensions de la mousson (Zimmermann 1987). Plus récemment, des anthropologues se sont penchés sur les modèles locaux de prévisions météorologiques en Papouasie-Nouvelle-Guinée (Sillitoe 1994), dans les Andes (Orlove, Chiang et Cane 2002) et au Burkina Faso (Roncoli, Ingram and Kirshen 2002). Les modèles de connaissances liés aux perturbations climatiques sont également examinés par les anthropologues et chercheurs qui adoptent une approche ethnographique (Schneider 1957 ; Carey 2008). L’anthropologie se penche également sur les catastrophes climatiques et leurs conséquences. Dans une étude précurseuse, James Spillius (1957) examine la réponse aux ouragans chez les habitants de l’île de Tikopia et revendique une plus grande inclusion par les administrateurs locaux des connaissances qui découlent d’études anthropologiques. Solway (1994) montre comment les sécheresses dans la région du Kalahari au Botswana catalysent des changements sociaux. Shaw (1992) et Scheper-Hughes (2005) considèrent les dimensions de genre et les questions raciales liées aux désastres. Les conséquences des désastres climatiques, notamment les déplacements de populations et les mouvements migratoires, sont également examinées (Olivier-Smith 2009 ; Oliver-Smith and Shen 2009). La reconnaissance de la réalité locale du changement climatique amène les anthropologues à examiner la résilience et l’adaptation des populations. L’anthropologie fournit ainsi des analyses ethnographiques sur les questions de risque et de vulnérabilité chez les communautés littorales et insulaires (Lazrus 2012), chez les populations montagnardes (Rasmussen 2015) et en milieu arctique (Crate 2008 ; Nuttal 2010). Par ailleurs, les anthropologues jettent un regard critique sur le caractère universalisant des concepts liés aux changements climatiques, tel celui de l’adaptation (Finan and Nelson 2001 ; Orlove 2009). La connaissance, la science et la compréhension du changement climatique sont en soi des phénomènes sociaux et les anthropologues s’interrogent sur la manière dont les variables sociales, culturelles, économiques et politiques affectent l’interprétation et l’expérience des événements climatiques extrêmes et des changements climatiques. Ils étudient ainsi la question des communications, se penchant sur la réception et la traduction locale (Rudiak-Gould 2012), l’attention du public (Broad and Orlove 2007), ainsi que sur le scepticisme public (Diemberger et al. 2012). Les chercheurs portent également un regard critique sur la construction scientifique des scénarios liés aux changements climatiques (Lahsen 2005 ; Hastrup and Skrydstrup 2013). La recherche anthropologique sur le climat se fait également activiste. Ainsi, de nombreux anthropologues plaident pour un plus grand engagement de l’anthropologie dans l’élaboration de politiques liées au climat, mettant de l’avant le rôle clé que peut jouer leur discipline dans la quête de solutions au changement climatique et à ses effets (Barnes et al. 2013 ; Batterbury 2008 ; Fiske 2009 ; Rayner & Malone 1998).

La performance à long terme du réseau routier au Québec est fortement influencée par le climat et les conditions météorologiques (Doré et Zubeck, 2008). Parmi ces facteurs, des niveaux élevés de saturation dans les sols et les matériaux de chaussée peuvent être une cause importante de la détérioration des routes. Selon des scénarios de changements climatiques établis par Ouranos, le sud du Québec subira des augmentations de précipitations moyennes mensuelles de -0,1 % à 8,45 % sur un horizon de 2010 à 2039. Le but de ce projet est de quantifier l’effet de ces futures augmentations sur le comportement mécanique des structures de chaussées et des sols. Basé sur les données collectées dans des sections de routes instrumentées, une relation entre les précipitations et l’augmentation du niveau de saturation des couches de chaussée est proposée. Afin de déterminer la relation entre les propriétés mécaniques et la teneur en eau, les comportements en module réversible et en déformation permanente (quatre différents sols) ont été déterminés avec des essais triaxiaux et ont été validés avec un simulateur de charge routier. Une analyse d’endommagement est effectuée afin de quantifier la diminution de la durée de vie utile causée par les changements climatiques. Il a été montré que les augmentations de précipitations, prévues au Québec, auront un impact significatif sur la performance des chaussées. Ainsi, certaines techniques de mitigation seront proposées pour pallier la diminution de la vie utile des chaussées.
The long-term performance of the road network of the province of Quebec (Canada) is strongly influenced by the climate and the weather conditions. Amongst other factors, high levels of saturation in soils and pavement materials are believed to be an important cause of pavement deterioration. According to the climate change scenarios established by Ouranos (2010), the North and South of Quebec will undergo an average precipitation increase from -0.1% to 8.45% in a future horizon of 2010-2039. The purpose of this project is to quantify the effect of these expected precipitation increases on the mechanical behavior of road structures, materials and soils. Based on literature and on data collected on instrumented road sections, a relationship between precipitation increase and saturation level of pavement layers is proposed. The resilient modulus and permanent deformation behavior for various water contents and four different subgrade soils was determined using triaxial tests, which were validated using small-scale heavy vehicle simulator, in order to determine the existing relationship between mechanical properties and moisture contents. Using the precipitation increase scenarios and the preset models, a damage analysis is performed to quantify the decrease of pavements service life caused by climate change. It is found that climate change, and more precisely the increase of precipitation expected in the Province of Quebec, will have a significant impact on pavement performance and that adapted pavement structures and materials, such as improved drainage, increased structural capacity or materials with reduced sensitivity to water, are possible options to reduce the loss of pavement life associated with climate change.

La zone euro-méditerranéenne a été identifiée comme particulièrement vulnérable au changement climatique avec une probabilité plus élevée d'occurrence d'événements extrêmes conduisant à des inondations et des sécheresses. Cependant, les modèles ont tendance à simuler trop souvent de faibles précipitations et à sous-estimer les fortes précipitations, ce qui les rend peu fiables pour l'estimation des futurs événements extrêmes dans cette région. La motivation de ce projet de thèse est de mieux comprendre et modéliser les processus conduisant à ces extrêmes, en considérant leur variabilité spatiale liée à des conditions très diverses, et de mieux estimer la réponse de ces processus au changement climatique. J'analyse d'abord le déclenchement des précipitations en me basant sur la relation entre les précipitations, la vapeur d'eau intégrée et la température troposphérique à partir de différents ensembles de simulations climatiques régionales sur l'Europe, de 0,44° de résolution à une résolution de l'ordre de 3 km permettant le développement explicite de la convection (CP pour convective-permitting), afin d'évaluer l'impact de la résolution et de la paramétrisation de la convection dans la représentation du déclenchement des précipitations. Ensuite, j'ai exploité un autre petit ensemble de simulations dans lesquelles la paramétrisation de la convection profonde est désactivée à une résolution plus grossière que 3km, ceci afin de démêler l'impact d'une résolution plus élevée de celui de la convection explicite dans les simulations CP. Enfin, j'ai étudié l'évolution des processus de déclenchement des précipitations dans un climat en réchauffement en utilisant un ensemble de simulations de CP. Les résultats montrent que l'ensemble de simulations CP permet de diminuer l'occurrence des faibles précipitations et de simuler des extrêmes de précipitations plus intenses. Pour expliquer ces résultats, je détermine la valeur critique d'humidité (IWVcv) au-delà de laquelle l'occurrence des précipitations augmente rapidement pour différents bins de température. Je montre que la fréquence plus faible des précipitations dans les simulations CP peut être expliquée par une valeur d'IWVcv plus élevée et une probabilité plus faible de dépasser cette valeur critique dans les régions de convection forte. La convection explicite joue un rôle plus important dans la simulation de la fréquence des précipitations, tandis que l'impact d'une résolution plus élevée varie selon les modèles. En outre, sur les hautes montagnes, la résolution du modèle a un impact plus important dans la simulation de l'IWVcv car les processus dynamiques liés à l'orographie jouent un rôle important dans le déclenchement de la convection. Sur les plaines, une résolution plus élevée a un impact plus important pour les basses températures mais à haute température, quand les processus convectifs dominent, l'impact de la convection explicite profonde est plus important. Au-dessus de la mer, l'IWVcv n'est pas affectée par la résolution du modèle car le déclenchement des précipitations dépend de la convergence à grande échelle. Dans un climat en réchauffement, la distribution de l'IWVcv devrait se déplacer vers des températures et une vapeur d'eau plus élevées, ce qui conduit à une convection moins fréquente mais plus forte dans les projections futures
The Euro-Mediterranean area has been identified as a hot-spot for climate change with higher probability of occurrence of extreme events conducive to floods and droughts. However, models tend to simulate too often light precipitation and to underestimate heavy precipitation, making them unreliable for the estimation of future extreme events over this region. The motivation of this PhD project is to better understand and model the processes leading to these extremes, by considering their spatial variability linked to very diverse conditions, and to better estimate the answer of these processes to climate change. I first analyze the triggering of precipitation based on the relationship between precipitation, IWV and tropospheric temperature from different ensembles of the regional climate simulations over Europe from 0.44° to convective-permitting (CP) resolution to assess the impact of resolution and convection parameterization in representing precipitation triggering. Then I used a small ensemble of simulations with the parameterization of deep convection switched off at a coarser resolution than the CP ensemble, this aims to disentangle the impact of higher resolution and explicit convection in CP simulations. Finally, I investigated the evolution of precipitation triggering processes in a warming climate using an ensemble of CP simulations. The results show that CP ensemble presents a lower occurrence of weak precipitation and more intense extreme events. To explain this tendency, I determine the critical value of water vapor (IWVcv) over which the precipitation occurrence picks up for different bins of temperature and I compare the values obtained for the different ensembles. I show that lower frequency of precipitation in CP simulations can be explained by higher IWVcv and lower probability to exceed IWVcv over the areas with vigorous convection. The explicit convection plays a more important role in simulating precipitation frequency, while the impact of higher resolution varies with different models. In addition, over the high mountain, model resolution has a larger impact in simulating IWVcv because dynamical processes linked to orography play an important role in triggering convection. Over the plains, higher resolution has a larger impact at low temperature bins but at high temperature, the impact of deep explicit convection is greater. Over the sea, IWVcv is not impacted by model resolution because precipitation triggering depends on large scale convergence over there. In a warming climate, the distribution of IWVcv is expected to shift towards higher temperature and water vapor, this leads to a less often but stronger convection in the future projections

Cette thèse cherche à étudier les relations climat/agriculture en Afrique de l'Ouest. Dans un premier temps, nous passons en revue plusieurs études qui donnent une estimation de l'impact du climat futur sur les rendements agricoles. La valeur médiane d'évolution des rendements futurs se situe ainsi vers -11%. Il semble de plus nécessaire de travailler plus en détail sur les scénarii futurs, parfois trop limités et sur les différences entre variétés. Nous nous fondons sur ces constatations pour réaliser une étude d'impact originale utilisant des données observées sur 35 stations météorologiques en Afrique de l'Ouest. Les résultats montrent entre autre une évolution négative du rendement moyen principalement due à l'augmentation de température que la pluie peut seulement atténuer ou aggraver. On note également un impact plus négatif pour les variétés à cycle court et constant. Cela nous pousse donc à étudier l'intérêt des prévisions climatiques saisonnières qui permettent de minimiser l'impact de l'aléa pluviométrique. Nous calculons leur valeur pour les cultivateurs de mil nigériens en utilisant un modèle économique. Les résultats montrent un impact sur le revenu globalement positif (+6. 9%), même en années sèches et avec une précision d'une précision proche de l'existant. Enfin, afin d'étudier des points que l'évaluation théorique laissait en suspens nous élaborons au Sénégal des ateliers participatifs qui visent à étudier avec les acteurs locaux les changements de stratégies culturales en réaction à des prévisions climatiques, ainsi que le gain engendré par ces prévisions sur les rendements. L'impact sur les rendements est évalué avec l'aide d'un expert et montre que les prévisions ont certes un effet nul dans 62% des cas, mais qu'il est positif dans 31%
In this thesis, we first aim at reviewing all the studies assessing the impact of future climate changes on agricultural yields. The median value of all relative changes of yield is -11%. We also underline the relevance for future studies to define a large range of climatic scenarios. Based on these conclusions, we next intend to evaluate the impact of future climate change on West African yields using 35 meteorological stations. Results reveal a negative evolution of average yield, mainly driven by temperature rise. Rainfall anomalies can only compensate (positive anomaly) or aggravate (negative) this tendency. We also find that potential impacts are more pessimistic for cultivars with a constant cycle length. Given these previous findings about high year-to-year variability of rainfall (thus entailing a variability of yields) and given the uncertain future climate, we are led to study next what interest the farmers would have in having climatic information such as seasonal forecasts. These forecasts can be used to minimize the impacts of rainfall variability. We compute the value of such forecasts for millet growers in Niger, using a simple economic model. Results reveal a positive impact of such forecasts on average income, even for dry years and with a forecast accuracy close to a real one. This increase reaches +34% if other information such as the onset and the offset of the rainy season are given. Finally, we develop participatory workshops in Senegal (i) to study precisely how farmers change their cropping strategies with seasonal and decadal forecasts and (ii) to quantify the impact of such forecasts on yields. This study reveals that forecasts have mainly no impact on yields (62%). However, it is positive in 31% of cases

La phase organique sedimentaire du lac de cratere massoko (9\2000 s, 33\4520 e, tanzanie du sud) a ete etudiee pour reconstruire les paleoenvironnements depuis 40000 ans bp. Outre la distribution du carbone organique de l'azote total et de la silice biogenique ont ete extraites et mesurees deux fractions organiques : les pigments, marqueurs de la productivite phytoplantonique et les phenols des lignines, traceurs des apports par ruissellement. L'evolution de ces parametres conduit aux variations climatiques suivantes : de 40000 a 30000 ans bp, la couverture arboree dicotyledone du bassin versant et la forte production lacustre revelent une periode de precipitations importantes. De 30000 a 14500 ans bp, l'etat trophique se deteriore et les produits organiques allochtones refletent une couverture arboree tres ouverte marquant un climat plus sec. A partir de 13500 ans bp et pendant toute la periode qui semble synchrone au blling-allerd, les conditions de pluviosite se retablissent, la couverture arboree se developpe de nouveau et la productivite du lac s'ameliore. La transition pleistocene superieur-holocene est immediatement suivie par une courte periode de secheresse relative entre 11500 et 10500 ans bp, ou l'oligotrophie est accompagnee par un developpement d'un tapis graminneen. Pendant l'holocene inferieur, jusqu'a 5500 ans bp, les arbres se reinstallent et la productivite lacustre s'accroit de nouveau, signe de conditions plus humides. Durant les derniers 4000 ans bp, la chute progressive de productivite et l'eclaircissement de la vegetation temoignent d'un faible ruissellement lie a une diminution des precipitations. Le changement majeur de l'holocene superieur, a 1500 ans bp est d'origine climatique mais serait aussi lie a l'activite humaine : la productivite et la vegetation sont affectees et les conditions actuelles plus seches s'etablissent a partir de cet evenement.

Le Système d’Upwelling Péruvien (PUS) et la Zone à Oxygène minimum (OMZ) qui y est associée font partie des régions les plus marquées par les variations climatiques de type El Niño Southern Oscillation (ENSO), tant à l’échelle interannuelle qu’à l’échelle décennale. Or, peu d’enregistrements de l’impact de l’ENSO sur cette zone géographique atteignent ces résolutions temporelles, malgré des conditions propices à la conservation de dépôts sédimentaires laminés.Nous avons analysé ces archives sédimentaires à l’échelle de la lamine et en utilisant des marqueurs sédimentologiques, micro paléontologiques et géochimiques afin de retracer les variations de tous les paramètres susceptibles de répondre aux changements climatiques(précipitations, productivité, dénitrification, températures océaniques de surface). Cette approche nous a permis de disposer d’un enregistrement complet des conditions environnementales dans l’OMZ du Pérou à des échelles pluri-annuelle à multidécennale, ce qui est inégalé sur des périodes au-delà du dernier millénaire. Nous avons ainsi pu mettre en évidence une forte empreinte de la circulation de Walker sur le PUS. Cet impact est modulé par les régions extra tropicales de l’hémisphère Nord, en particulier par l’Oscillation Nord-Atlantique (NAO) à l’échelle multidécennale, par la circulation thermohaline à l’échelle centennale et par l’Anticyclone Sibérien à l’échelle millénaire
The Peruvian Upwelling System (PUS) and the corresponding Oxygen Minimum Zone (OMZ) are part of the regions where the imprint of climatic variations due to El Niño Southern Oscillation (ENSO) at the interannual and multidecadal timescales is the strongest. However,only a few records of ENSO-like climatic variability reach such short timescales in thisgeographical area, despite prevailing conditions favorable to the preservation of laminatedsediments. We analyzed these sedimentary archives at the scale of the lamination, using sedimentology, micropaleontology and geochemistry. The aim was to trace variations in all parameters responding to climatic changes (rainfall, productivity, denitrification, sea surfacetemperatures). This approach has provided a full record of environmental conditions in thePeruvian OMZ at multiannual and multidecadal timescales for the first time on time intervals exceeding the last millennium. We thus evidenced a strong imprint of the Walker circulation on the PUS. This impact is paced by the extratropical northern hemisphere, especially by the North Atlantic Oscillation (NAO) at the multidecadal timescale, by the thermohaline circulation at the centennial timescale and by the Siberian High at the millennial timescale

Les moussons se définissent par un renversement saisonnier des vents qui apporte plus de 80% des précipitations annuelles en Inde et au Sahel, qui en sont largement tributaires. Prévoir leur évolution sous l’effet de l’Homme, qu’on appelle la réponse anthropique, est donc d’une importance capitale d’autant plus que ces deux régions abriteront deux milliards d’habitants en 2100. Cependant, les prédictions de ces moussons que nous sommes capables de fournir sont accompagnées de fortes incertitudes portant sur l’amplitude et parfois sur le signe même de ces changements. En utilisant les simulations réalisées pour le 6ème rapport du Groupe Intergouvernemental sur l’évolution du Climat (GIEC), nous cherchons à comprendre l’origine de ces incertitudes dans les modèles de climat. La performance des modèles à reproduire l'évolution historique (1850-2014) est un facteur de confiance dans leur capacité à prévoir l'avenir. Cependant, ces évolutions historiques sont également marquées par des incertitudes. La première question à laquelle nous voulons répondre est donc: peut-on expliquer l’incertitude des modèles à simuler l’évolution des moussons indienne et sahélienne sur la période historique? Les erreurs que font les modèles par rapport aux observations sont appelées des biais et nous souhaitons tester l’hypothèse qu’ils sont susceptibles d’expliquer en partie les différentes réponses des moussons simulées par les modèles. Nous traitons d’abord le cas de l’Inde, et suivant cette hypothèse, nous montrons que les biais de température des modèles dans l’océan Pacifique équatorial modulent la façon dont ils simulent la réponse historique de la mousson indienne. En effet, nous montrons qu’en modulant la réponse historique de l’océan Pacifique, les biais dans ce dernier affectent la mousson indienne via des mécanismes similaires à ceux qui lient l’ENSO (El Niño – Southern Oscillation) et la mousson en variabilité interannuelle. Nous reproduisons ensuite la même étude pour la mousson sahélienne, où nous montrons que des biais de température dans tous les Tropiques sont fortement liés à la façon dont les modèles simulent son évolution historique. Cependant, nous n'identifions pas le mécanisme physique précis liant ce biais à la mousson sahélienne, mais montrons que cette dernière est fortement dépendante de la façon dont les modèles simulent la réponse du gradient inter-hémisphérique de température, ce qui est physiquement cohérent avec le rôle connu de ce gradient comme modulateur de la position de la zone de convergence intertropicale (ITCZ). Dans la deuxième partie de nos investigations nous basculons dans les projections (2014-2100) basées sur un scénario pessimiste de fortes émissions et adressons la question suivante: quelles sont les sources d’incertitudes de la réponse forcée des moussons au sein des projections? Nous abordons cette fois le cas du Sahel en premier et lions la diversité des réponses à travers les modèles à deux facteurs: la réponse du gradient inter-hémisphérique de température et celle du Pacifique équatorial. Les mécanismes sous-jacents font intervenir une migration de l’ITCZ et une circulation de surface renforcée pour le premier, et une modulation de la circulation de Walker et des ondes tropicales pour le second. Via ces deux facteurs, nous expliquons 62% de l’incertitude des projections au Sahel. Nous traitons finalement le cas du futur de la mousson indienne, et montrons que les incertitudes de celle-ci sont fortement liées à la réponse en température des déserts allant du Sahara au Pakistan, qui influencent également la réponse de la mousson sahélienne. En effet, plus la réponse en température est forte, plus le Heat Low sur les déserts sera prononcé ce qui renforce la circulation en surface des moussons
The monsoons are defined by a seasonal reversal of winds that brings more than 80% of annual precipitation to India and the Sahel, which are largely dependent on them. Predicting their evolution under the influence of man - the so-called anthropogenic response - is therefore of the utmost importance, all the more so as these two regions will be home to two billion people by 2100. However, the monsoon projections we are currently able to provide are accompanied by major uncertainties concerning the amplitude and sometimes the very sign of these changes. Using recent simulations carried out for the 6th report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), we seek to understand the origin of these uncertainties in climate models. The performance of these models in reproducing historical trends (1850-2014) is a factor of confidence in their ability to predict the future. However, these historical trends are also marked by uncertainties. Consequently, the first question we want to answer is: can we explain the uncertainty of the models in simulating the evolution of the Indian and Sahelian monsoons over the historical period? Model errors in relation to an observed climatology calculated over a reference period of at least thirty years are called biases, and we wish to test the hypothesis that they may partly explain the different responses of the models. We first consider the case of India, and following this hypothesis, we show that the climatological temperature biases of models in the equatorial Pacific Ocean modulate the way they simulate the historical response of the Indian monsoon. Indeed, we show that by modulating the historical response of the Pacific Ocean, climatological biases in the latter affect the Indian monsoon via mechanisms similar to those linking ENSO (El Niño - Southern Oscillation) and monsoon interannual variability. We then reproduce the same study for the Sahelian monsoon, where we show that climatological temperature biases in all the Tropics are strongly linked to the way models simulate its historical evolution. We do not, however, identify the precise physical mechanism linking this bias to the Sahelian monsoon, but we do show that the latter is strongly dependent on the way models simulate the response of the inter-hemispheric temperature gradient, which is physically consistent with the known role of this gradient as a modulator of the position of the inter-tropical convergence zone (ITCZ). In the second part of our investigations, we switch to projections (2014-2100) based on a pessimistic scenario of high emissions, and address the following question: what are the sources of uncertainty in the forced response of the monsoons within the projections? This time, we tackle the Sahel case first and link the diversity of responses across models to two factors: the response of the inter-hemispheric temperature gradient and that of the equatorial Pacific. The underlying mechanisms involve ITCZ migration and enhanced surface circulation for the first factor, and modulation of the Walker circulation and tropical waves for the second. These two factors account for 62% of the uncertainty in Sahel projections. Finally, we look at the future of the Indian monsoon, and show that its uncertainties are strongly linked to the temperature response of deserts from the Sahara to Pakistan, which also influences the response of the Sahelian monsoon. Indeed, the stronger the temperature response, the more pronounced the thermal depression over the deserts, the stronger the monsoon surface circulation and hence the precipitation

Le bilan de masse en surface (noté BMS ; l'accumulation de neige diminuée de l'ablation) de la calotte glaciaire antarctique est sensible aux paramètres climatiques et contribue directement aux variations du niveau moyen des mers. Il est donc important, dans le cadre de la prévision du changement climatique, de développer des outils capables de simuler les processus physiques régissant le bilan de masse en surface antarctique. L'approche développée dans cette thèse consiste à utiliser une cascade de modèles atmosphériques allant de la grande échelle vers l'échelle locale. Ainsi, un modèle climatique régional (Modèle atmosphérique régional, MAR), forcé par des réanalyses du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT), fournit à un modèle diagnostique de désagrégation physique des précipitations les champs météorologiques nécessaires calculés à l'échelle régionale (typiquement, de résolution 40 km). Dans un premier temps, il est montré que le bilan de masse en surface généré par le MAR est conforme aux observations dans la plupart des régions. Toutefois, le ruissellement est surestimé ; ce problème disparaît en introduisant une dépendance de l'albédo avec la distance zénithale de l'astre solaire. Dans un second temps, il est montré que malgré la relative simplicité des paramétrisations physiques du désagrégateur, la connaissance du relief de fine échelle (de résolution 5 km) permet d'améliorer la variabilité spatiale de la précipitation, et, par conséquent, du BMS, sur les régions côtières de l'Antarctique. La validation est menée à l'aide, notamment, de mesures de hauteurs de neige délivrées par des stations météorologiques automatiques. Sur le site côtier de Law Dome, le gradient d'accumulation nette est davantage dû au forage orographique subi par la précipitation qu'au processus de chasse-neige. Le modèle de désagrégation sous-estime fortement la précipitation sur le plateau Antarctique, où les nuages stratosphériques polaires associés au refroidissement radiatif pourraient jouer un rôle dans la génération de la précipitation pendant la nuit polaire
The Antarctic ice sheet surface mass balance (SMB, snow accumulation minus ablation) is sensitive to climate parameters and directly contributes to global mean sea level variations. Therefore, in the perspective of climate change, it is useful to develop tools that can simulate the physical processes involved in the Antarctic surface mass balance. The approach developed in this thesis consists in using a cascade of atmospheric models from large scale to local scale. Thus, a regional climate model (Modèle atmosphérique régional, hereinafter referred to as MAR), forced by European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) reanalysis, provides a diagnostic physical-based rain- and snowfall disaggregation model with meteorological fields at the regional scale (typically 40-km resolution). In a first part, it is shown that the SMB calculated by MAR is in good agreement with observations in most regions. Nonetheless, runoff appears to be overestimated; the problem vanishes when introducing a dependency of albedo with solar zenithal distance. In a second part, it is shown that although the parameterizations invoked in the disaggregation model are fairly simple, the knowledge of small-scale topography (5-km resolution) is efficiently used to improve the spatial variability of precipitation - and therefore SMB - over coastal regions of Antarctica. Model validation is carried out with the help of snow height measurements provided by automatic weather stations. Over the coastal place of Law Dome, the net accumulation gradient is mostly due to orographic forcing of precipitation (rather than blowing snow). The disaggregation model dramatically underestimates precipitation over the Antarctic Plateau, where polar stratospheric clouds associated with radiative cooling could play a role in the formation of precipitation during the polar night

Une étude de la variabilité climatique des événements méditerranéens de précipitations intenses dans le Sud-Est de la France (HPE : High Precipitation Events) est proposée au travers de l'analyse des performances du modèle de climat à aire limitée ALADIN-Climat. La sensibilité des pluies extrêmes simulées à différents paramètres de configuration du modèle est évaluée dans un cadre d'étude idéalisé ou à travers des expériences pilotées par la ré-analyse ERA-40. Les tests de sensibilité portent sur le couplage dynamique de l'atmosphère avec le modèle de mer Méditerranée NEMO-MED8, l'application d'une technique de pilotage spectral, la taille du domaine d'intégration et la résolution horizontale (passage de 50 à 12. 5 km). Seule l'augmentation de la résolution conduit à une modification des précipitations extrêmes. Une étude détaillée de la valeur ajoutée ainsi apportée est alors conduite. Les résultats obtenus avec ALADIN-Climat sont ensuite comparés à ceux issus de deux méthodes de descente d'échelle statistique : la méthode de désagrégation DSCLIM (Boé et al. , 2006) et la méthode de détection développée par Nuissier et al. (2011). Il s'avère que les performances d'ALADIN-Climat à 12. 5 km sont plus satisfaisantes que celles de la première méthode et au moins équivalentes à celles de la seconde, d'où l'on conclut que ce modèle constitue donc un outil adéquat à l'étude de la variabilité climatique des HPE. Un scénario de changement climatique A1B est alors réalisé avec ALADIN-Climat pour la fin du XXe siècle, et différentes méthodes sont proposées pour l'analyse des résultats. Elles suggèrent un accroissement de la fréquence d'occurrence et une intensification des HPE
The climatic variability of intense rainfall events in the Mediterranean is studied using the limited area climate model ALADIN-Climate, whose ability to simulate these events in South-East France is explored. Several sensitivity studies are conducted to assess the impact of various configuration parameters on the model's skill to downscale such extreme events : coupling with a Mediterranean sea model, use of the spectral nudging technique, size of the domain of integration and horizontal resolution. These studies are either performed within the so-called Big-Brother Experiment framework or through hindcast simulations driven by the ERA-40 reanalysis. The increase of resolution (from 50 to 12. 5 km) is found to be the only parameter affecting the modeling of extreme precipitation. The added value of the higher resolution on the way ALADIN-Climate simulates High Precipitation Events (HPE) in South-East France is carefully studied. Comparisons of ALADIN-Climate's skills to those of two State-of-the-art statistical methods of downscaling and detection of these events -- DSCLIM (Boé et al. , 2006) and "CYPRIM" (Nuissier et al. , 2011) -- show that with a resolution of 12. 5 km, the model offers better results than the first method and appears to be at least as good as the second one, therefore it constitutes an appropriate numerical tool to explore the climatic variability of the HPE. A climate change scenario (A1B) is then performed with this tool for the end of the XXe century and we assess the simulated changes affecting HPE in future climate. Several methods are proposed to analyse and display the results, suggesting an increase of both the frequency and intensity of the HPE

La zone France-Méditerranée est fréquemment exposée à de fortes précipitations en automne dont l'accumulation quotidienne peut parfois dépasser 300 millimètres. Quelques études montrent une tendance à l'augmentation de la fréquence et de l'intensité de ces événements (par exemple Vautard et al., 2015 ; Ribes et al., 2019). Cependant, une attribution formelle des événements extrêmes qui lie ces changements au changement climatique induit par l'homme pour cette région n'a jamais été faite. Ce sujet de thèse vise à quantifier le rôle du changement climatique induit par l'homme dans l'altération des propriétés statistiques des précipitations convectives extrêmes survenant sur la région France-Méditerranée, en se concentrant sur la chaîne de montagnes des Cévennes et en utilisant pour la première fois une approche de modèle à haute résolution incluant un modèle permettant la convection. J'analyse d'abord l'ensemble EURO-CORDEX, qui comprend différentes combinaisons de modèles climatiques globaux et de modèles climatiques régionaux. Ensuite, j'ai effectué une série de simulations numériques avec le modèle WRF à une résolution permettant la convection. J'ai également comparé les simulations avec les observations et les ré-analyses à haute résolution. Les résultats montrent que les modèles régionaux peuvent reproduire des événements extrêmes de pluie convective avec une meilleure concordance avec les observations en augmentant leur résolution horizontale, en particulier à une résolution permettant la convection (environ 3 km). En utilisant ces simulations, je montre que le changement climatique induit par l'homme rend les précipitations quotidiennes et trihoraires sur 100 ans au moins deux fois plus probables dans le climat actuel. Les résultats suggèrent également la nécessité d'utiliser une approche multi-modèle pour réduire les incertitudes dans ce type d'étude d'impact
The France-Mediterranean area is frequently exposed to heavy precipitation events in the autumn whose daily accumulation can sometimes exceed 300 millimeters. There are a few studies showing the increasing trend in the frequency and intensity of these events (e.g. Vautard et al., 2015; Ribes et al., 2019). However, a formal extreme event attribution that links those changes to human-induced climate change for this area has never been done. This PhD subject aims at quantifying the role of human-induced climate change in altering the statistical properties of extreme convective precipitation event occurring over the France-Mediterranean focusing on the Cevennes mountain range and using a high-resolution model approach including convection-permitting model for the first time. I first analyze the EURO-CORDEX ensemble, which includes different combinations of global climate models and regional climate models. Then I conducted a set of numerical simulations with the WRF model at a convection-permitting resolution. I also compared the simulations with observations and high-resolution re-analyses. The results show that regional models can reproduce extreme convective rainfall events with better agreement with observations by increasing their horizontal resolution, especially to convection-permitting resolution (approx. 3 km). By using these simulations, I show that human-induced climate change consistently makes the 100-year 3-hourly and daily precipitation event at least 2 times more likely under current climate. The results also suggest the need of using multi-model approach to reduce the uncertainties in this type of impact study

Les données provenant de 21 peuplements de pin d'Alep ont permis de calculer un indice synthétique de croissance qui exprime les variations inter-annuelles de productivité. Pour chaque peuplement, trois types de modèles de croissance (climatique, bioclimatique et biogéochimique) ont été confrontés aux observations et validés. Le modèle biogéochimique n'est pas sensible aux changements climatiques mais simule une très forte augmentation de la productivité liée à l'augmentation du taux de CO2. Le modèle climatique simule une forte augmentation de productivité liée à l'augmentation des températures printanières. Le modèle bioclimatique simule une diminution significative de la productivité liée à une augmentation de la sécheresse estivale. La réaction d'un peuplement dépend des conditions stationnelles. L'exposition détermine le bilan thermique alors que la pente, la capacité hydrique du sol et la perméabilité du sous-sol contraignent le bilan hydrique
Data from 21 Aleppo pine stands have allowed to calculate a synthetic growth index which expresses inter-annual productivity variations. For each stand, three types of models (climatic, bioclimatic and biogeochemistry) have been confronted to the observations and validated. The biogeochemistry model is not sensitive to climatic changes but simulates a strong productivity increase linked to the increase of CO2 rate. The climatic model of growth simulates, in response of climatic change, a strong increase of productivity linked to the increase of spring temperatures. The bioclimatic model simulates a significant decrease of productivity linked to the increase of summer drought period. The response of a stand depends on the site conditions. The exposure, in fact, determines the thermal balance when the slope, the soil water capacity and the permeability of the substratum constraint the water balance