Métholodogie de calcul des indicateurs climat

Indicateurs températures moyennes annuelles et saisonnières

Température moyenne annuelle

La description et l’analyse du changement climatique nécessite de définir un climat de référence correspondant au climat moyen sur une période d’au moins 30 ans, par rapport auquel on observe les écarts. Le choix a été fait de définir ce climat de référence sur la période 1981-2010, période correspondant à la norme climatologique utilisée actuellement par Météo France dans le calcul de moyennes climatiques. Pour chaque station d’observation retenue, la température de référence est ainsi calculée comme la moyenne des températures moyennes annuelles de 1981 à 2010. Les températures observées sont ensuite comparées à cette température de référence, en déterminant l’écart à la moyenne, c’est-à-dire la différence entre une température moyenne annuelle et la température de référence définie précédemment. Cet écart est défini comme l’anomalie annuelle de température.

Les graphiques représentent, pour chacune des stations étudiées, l’évolution de l’anomalie annuelle de température. Elle est représentée par un diagramme en barres, qui permet d’identifier les années chaudes, représentées par des barres de couleur rouge lorsque l’écart à la moyenne est positif (c’est-à-dire lorsque la température moyenne annuelle est supérieure à la température de référence) et les années froides, représentées par des barres de couleur bleue lorsque l’écart à la moyenne est négatif.

Sur ces graphiques figure aussi la moyenne mobile, moyenne calculée annuellement de façon glissante sur une période de 10 ans. L’utilisation de la moyenne mobile permet de lisser la variation inter-annuelle et de visualiser graphiquement la tendance.

La variation sur la période d’observation (1959-février 2017) de l’ensemble des températures moyennes annuelles est approchée par une droite de régression linéaire dont la pente et les valeurs aux limites de dates déterminent l’augmentation moyenne de température estimée pour la station sur la période concernée. Les valeurs de tendance obtenues ont un intervalle de confiance à ± 0,1 °C (niveau de confiance égal à 90%).

Température moyenne saisonnière

Les saisons considérées sont les saisons météo :

  • printemps : mars, avril, mai
  • été : juin, juillet, août
  • automne : septembre, octobre, novembre
  • hiver : décembre, janvier, février

La température moyenne saisonnière correspond à la moyenne des températures mensuelles sur une saison. La variation sur la période d’observation (1959 – février 2017) de l’ensemble des températures moyennes saisonnières est approchée par une droite de régression linéaire dont la pente et les valeurs aux limites de dates déterminent l’augmentation moyenne de température estimée pour la station sur la période et la saison concernée.

Les graphiques représentent, pour chacune des stations étudiées, l’évolution de l’anomalie saisonnière de température. Elle est représentée par un diagramme en barres, qui permet d’identifier les années chaudes, représentées par des barres de couleur rouge lorsque l’écart à la moyenne est positif (c’est-à-dire lorsque la température moyenne saisonnière est supérieure à la température saisonnière de référence) et les années froides, représentées par des barres de couleur bleue lorsque l’écart à la moyenne est négatif.

Source des données

Les indicateurs définis précédemment sont calculés à partir des séries homogénéisées de températures mensuelles de Météo France.

Ces dernières sont des données ayant fait l’objet d’une correction permettant de gommer toute forme de distorsion d’origine non climatique (déplacement de l’appareil de mesure, modification du protocole de mesure, etc.). Ceci permet de mettre en évidence les évolutions d’origine purement climatique.

La méthode d’homogénéisation est décrite dans une note de la direction de la climatologie de Météo France (annexe – séries homogénéisées – version 1.2 de 2008).

L’homogénéisation procède en plusieurs étapes :

  1. constitution d’un jeu de longues séries sur au moins 10 à 15 postes d’observation, en choisissant des postes suffisamment corrélés (c’est-à-dire généralement proches et présentant des caractéristiques semblables) ;
  2. détection de ruptures, via une méthode statistique, affinée ensuite par l’expert climatologue, en fonction de la connaissance des dates de modification des conditions de mesure archivées dans la Base des Données des Conditions de mesure de Météo France ;
  3. correction des séries : Un modèle de correction initialisé à partir des ruptures détectées permet de supprimer la partie du signal dont l'origine est non climatique pour conserver la partie purement climatique du signal. Pour les paramètres cumulatifs (précipitations, insolation), un coefficient multiplicateur est appliqué à chaque période. Pour les paramètres additifs comme la température, une valeur fixe est ajoutée ou retranchée à chaque période. La série homogénéisée est validée sur des critères exigeants qui limitent le nombre de points de rupture ainsi que l’amplitude acceptable des corrections appliquées.

Indicateurs cumul annuel et saisonnier des précipitations

Cumul annuel des précipitations

Le cumul annuel des précipitations est obtenu en faisant la somme des cumuls mensuels des précipitations sur 12 mois de chaque année civile.

Cumul saisonnier des précipitations

Les saisons considérées sont les saisons météo :

  • Printemps : mars, avril, mai
  • Eté : juin, juillet, août
  • Automne : septembre, octobre, novembre
  • Hiver : décembre, janvier, février

Le cumul saisonnier des précipitations est obtenu en faisant la somme des cumuls mensuels des précipitations sur les 3 mois correspondant à chaque saison.

Source des données

Les indicateurs définis précédemment sont calculés à partir des séries homogénéisées de Météo France en cumul mensuel des précipitations.

Indicateurs nombre annuel de journées estivales, de forte chaleur et de canicules

Le nombre annuel de jours de fortes chaleurs est obtenu en comptabilisant, par année, les journées pour lesquelles, les températures journalières minimales et les températures journalières maximales, dépassent simultanément les seuils fixés pour chaque département. Les critères de déclenchement de cette alerte par Météo France varient selon les départements. Le document référencé en pieds de page, de l’Institut national de veille sanitaire (INVS), explique que les seuils ont été définis à partir de trente années de données quotidiennes de mortalité et de différents indicateurs météorologiques. En effet, les populations ne réagissent pas de la même manière aux fortes chaleurs selon l’endroit où elles vivent (pour le Rhône par exemple, les seuils sont respectivement à 34 et 20 degrés).

Le nombre annuel de jours de canicule est obtenu, en comptabilisant, par année, parmi ces jours de fortes chaleurs, le nombre de jours consécutifs, à compter du 3e jour.

Le nombre annuel de journées estivales est obtenu en comptabilisant, par année, le nombre de jours pour lesquels la température maximale journalière dépasse 25°C.

Source des données

Les indicateurs nombre annuel de jours de forte chaleur,nombre annuel de jours de canicule et nombre de journées estivales sont calculés à partir de données de températures journalières de Météo France issues de séries quotidiennes de référence en températures minimales et maximales, sauf pour les températures maximales d’Aubenas et de Monestier-de-Clermont (38).

Un critère d’exclusion a été appliqué, pour chaque station de mesure étudiée, sur les années qui présentent des données manquantes. Cela a conduit à exclure de l’analyse l’année 2010 pour la station de Monestier de Clermont. L’année 2007 présentait aussi pour cette station des données manquantes répondant aux critères adoptés, mais uniquement sur les mois d’avril et septembre. Par comparaison avec les données des autres stations observées et compte-tenu de l’altitude élevée de la station de Monestier de Clermont (800 m), il a été considéré que les données manquantes n’impactent pas les résultats et le jeu de données a été conservé.

Indicateur fortes pluies

Le nombre annuel de jours de fortes pluies est calculé sur l’année civile. Les nombres saisonniers de jours de fortes pluies sont définis respectivement sur :

  • mars-avril-mai pour le printemps ;
  • juin-juillet-août pour l’été ;
  • septembre-octobre-novembre pour l’automne ;
  • décembre-janvier-février pour l’hiver de l’année correspondant aux mois de janvier et février.

Le nombre annuel de jours de fortes pluies est obtenu en comptabilisant, par année, le nombre de jours pour lesquels le cumul de précipitations est supérieur à 20 mm en 24 heures.

L’évolution de ces nombres de jours de fortes pluies est observée en termes d’écart à la valeur moyenne sur une période de référence. Cette période de référence correspond à la période 1981-2010. Cette période est la norme climatologique utilisée actuellement par Météo France dans le calcul de moyennes climatiques pour une période de référence.

Pour chaque station observée, le nombre annuel ou saisonnier de jours de fortes pluies de référence est calculé comme étant la moyenne des nombres annuels ou saisonniers de jours de pluies ayant un cumul supérieur à 20 mm en 24 heures entre 1981 et 2010. L’évolution de l’écart du nombre annuel de jours de fortes pluies par rapport à la moyenne de référence, est la différence entre le nombre de jours de forte pluie pour une année donnée et le nombre annuel de jours de forte pluie de référence.

Source des données

L’indicateur nombre annuel de jours de fortes pluies est calculé à partir de données de précipitations journalières fournies par Météo France et qui sont issues de séries quotidiennes de référence en précipitations.

[Mise à jour : juin 2019]