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Modes de représentation des incertitudes : Un état des lieux Julien Lémond CNRM / GAME, Météo-France, CNRS Direction de la Climatologie Réunion Comité.

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1 Modes de représentation des incertitudes : Un état des lieux Julien Lémond CNRM / GAME, Météo-France, CNRS Direction de la Climatologie Réunion Comité Utilisateurs, le 19 avril 2011 DRIAS

2 1°) Les sources dincertitudes 2°) Modes de représentation Plan de la présentation

3 Typologie des sources dincertitudes Les incertitudes issues des projections climatiques sont liées : (c.f. Hulme and Carter, 1999; Jones, 2000; Stainforth et al, 2007; Pagé et al, 2008; Hawkins and Sutton, 2009) –Aux scénarios démission de GES futurs –A la modélisation climatique (paramètres dentrée des modèles, conception des modèles, non prise en compte de certains processus, méthodes de régionalisation) –A la variabilité naturelle du système climatique (variabilité interne imprévisible au-delà dune décennie, volcanisme, variabilité solaire)

4 Exemple pour la Grande Bretagne (daprès Hawkins and Sutton, 2009) Internal Variability Model Uncertainty Scenario Uncertainty Part relative des sources dincertitude en fonction du temps

5 En conséquence... –Les incertitudes sont inhérentes à lexercice de modélisation –Certaines incertitudes sont irréductibles –«future projections of climate for a given emissions scenario will always result in a range of possible future scenarios being simulated» (Hulme and Carter, 1999)

6 Lapproche probabiliste, lorsquelle est possible, permet de prendre en compte les incertitudes liées aux projections climatiques et soulève les questions suivantes : –Quelles méthodes utiliser pour calculer, quantifier ces incertitudes? Est ce possible de les réduire? –Comment représenter ces incertitudes pour les communiquer vers dautres communautés? Comment rendre leurs prise en compte utilisable dans un processus de décision? En conséquence...

7 1°) Les sources dincertitudes 2°) Modes de représentation Plan de la présentation

8 Le climat: une approche statistique Source: IPCC, 2001 Le climat peut-être considéré, pour un paramètre donné, comme une distribution de situations atmosphériques Le changement climatique correspond à une modification de cette distribution

9 La dispersion entre les différentes simulations Des paramètres statistiques de la distribution –Valeurs min /max –Moyenne / Ecart-type –Quantiles Lensemble de la distribution –Densité de probabilité (PDF) Pour : - Des paramètres décrivant le climat moyen (température, précipitation, vitesse du vent) - Des indices spécifiques (décrivant par exemple l'amplitude du cycle diurne, des épisodes de sècheresse ou de canicule...) Que représente-t-on? Sous quelle forme ?

10 Pagé et al, 2008 La dispersion entre les différentes simulations ΔTΔT ΔPΔP 2046/ /1990

11 DIR.Ouest Météo-France La dispersion entre les différentes simulations Rapport ONERC, 2010 Un modèle / Plusieurs scénariosPlusieurs modèles / Plusieurs scénarios

12 PRUDENCE: Signal in Precipitation minus , A2 Des paramètres statistiques de la distribution Par exemple: Moyenne et écart-type Netherlands Environmental Assessment Agency

13 Boxplot des anomalies de température comparé à la climatologie Pagé et al, 2008 Des paramètres statistiques de la distribution Par exemple: Les Quantiles Evolution de la médiane (courbe blanche) et des intervalle de confiance 50, 60, 70 et 90 % pour la température de surface et les précipitations durant la saison JJA pour lEspagne orientale (Harris et al., 2010)

14 Par exemple: Les Quantiles Harris et al, 2010 Des paramètres statistiques de la distribution UKCIP09

15 Densité de Probabilité (PDF) Lensemble de la distribution Fonctions de densité de probabilité de changement de température et de précipitations à Paris / (Déqué, 2009) UKCIP09

16 Conclusion Les sources dincertitudes sont inhérentes à lexercice de modélisation et doivent être prises en compte Il existe de nombreux types de représentation de lincertitude Néanmoins peu représentent lensemble des sources dincertitudes Peu de centre opérationnel représente lincertitude. Cette représentation est au cœur des questions de recherche (e.g. Projets Ensembles, Scampei, InterClim). Il sagit dune question ouverte Les résultats des méthodes les plus abouties sont-ils utilisables par les utilisateurs finaux ?


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