Étude des tendances de vent dans les Alpes au cours des dernières décennies

du 7 janvier 2020 au 6 juillet 2020

Résultats du stage d'Amaury de Nacquard à l'IGE et au CEN

Ce travail suggère qu’il n’y a pas eu de changement significatif de la vitesse du vent ni dans les plaines entourant le massif des Alpes, ni dans l’atmosphère libre sur la période 1964-2019. Une augmentation de la vitesse du vent a été constatée en surface dans les stations d’altitude et pour toute les saisons au cours de la période 1996-2019, mais la confiance dans ce résultat reste faible étant donnée les incertitudes d’observation. Cette étude met en lumière le besoin crucial de maintenir des réseaux d’observations météorologiques dans le temps, pour permettre des études de tendances sur des périodes longues.




L'évolution du vent en montagne sous l’effet du changement climatique fait l'objet de nombreuses spéculations, mais peu d'études concrètes viennent étayer l'hypothèse souvent avancée d'une augmentation du vent dans les massifs alpins. Cette question a été abordée ici en utilisant des séries d’observations longues de la vitesse et de la direction du vent en surface (BDCLIM de Météo-France) et dans l’atmosphère (radiosondages, base de données libre IGRA2). La zone d'étude comprend les Alpes françaises mais aussi des zones de piémont en France et dans les pays limitrophes, afin de maximiser le nombre d’observations disponibles. Les résultats ont été croisés avec les données de réanalyse produites avec le modèle régional MAR appliqué avec une résolution de 7km sur l’ensemble de l’arc alpin au cours du dernier siècle (https://zenodo.org/record/3674607#.X2S7GtZS_OR).

 

Les incertitudes inhérentes à l’observation du vent, liées notamment à des changements de capteurs au cours du temps, ainsi qu’à l'urbanisation autour des stations d'observation ont été estimées en récoltant un maximum d’informations auprès des personnels en charge de ces observations. Une part importante d'observations ont été exclues des analyses climatologiques à cause de l’importance de ces incertitudes. Une hausse significative des vitesses de vent mesurées aux stations d'observation situées en altitude a cependant été constatée sur la période 1996-2019, pour toutes les saisons. Par exemple, à la station du Col-des-Saisies, une augmentation de 0,5 m.s-1 par décennie a été relevée au printemps, soit environ 27 % par décennie. A contrario, sur la même période, les tendances sont faibles et peu significatives pour les stations d'observation situées en plaine autour de l'arc alpin. Les données de vent mesurées par radiosondage, disponibles essentiellement dans les zones de piémont alpin, montrent des tendances de vent dans l’atmosphère libre majoritairement faibles et peu significatives au cours des dernières décennies.

Par ailleurs, les données produites avec le modèle régional MAR suggèrent des tendances du vent dans l’atmosphère libre plus contrastées que les observations. Elles suggèrent une forte variabilité interannuelle et ont une cohérence généralement faible avec les observations au sol et dans l’atmosphère libre. Elles corroborent cependant les tendances positives observées au printemps en surface aux stations d’altitude.

 

Ce travail de stage suggère qu’il n’y a pas eu de changement significatif de la vitesse du vent ni dans les plaines entourant le massif des Alpes, ni dans l’atmosphère libre sur la période 1964-2019. Une augmentation de la vitesse du vent a été constatée en surface dans les stations d’altitude et pour toutes les saisons au cours de la période 1996-2019, mais la confiance dans ce résultat reste faible étant donnée les incertitudes d’observation liées notamment à des changements de capteurs. Cette étude met en lumière le besoin crucial de maintenir des réseaux d’observations météorologiques dans le temps, pour permettre des études de tendances sur des périodes longues, un point également essentiel pour la validation des modèles atmosphériques.

 

 Figure 1 : Tendances linéaires du vent moyen observées au sol sur la période 1996-2019. Les tendances significatives (p-value < 0.05) sont représentées avec un triangle et celles non significatives avec un rond. Le triangle est dirigé vers le haut lorsque la tendance est positive, et vers le bas lorsqu’elle est négative. a), b), c) et d) correspondent respectivement aux saisons météorologiques hiver, printemps, été et automne (DJF, MAM, JJA, SON). Les initiales des noms des stations sont détaillées ci-après : SA = ST AUBAN ; GSG = GRENOBLE-ST GEOIRS ; LB = LYON-BRON ; LSE = LYON-ST EXUPERY ; BSM = BOURG ST MAURICE ; CDS = COL-DES- SAISIES ; CA = CHAMBERY-AIX ; TAL = TALLARD ; LP = LE PLENAY ; MA = MONT ARBOIS ; CAR = CARPENTRAS

Publié le 22 septembre 2020