Évolution des conditions climatiques pour le 21e siècle

Les précipitations simulées par les GCM ne sont pas suffisamment fiables pour être utilisées directement et telles quelles dans les études d'impacts et, a fortiori, dans les modèles hydrologiques. L'IPCC recommande, de ce fait, d'établir des scénarii climatiques en utilisant les champs de variations entre le climat futur et une période de référence (IPCC-TGCIA, 1999). Le modèle climatique retenu pour le développement et l'application de ces scénarii climatiques est HadCM3-A2. Les différences entre le climat (précipitations et ETP) de la période de référence et le climat futur sont calculées pour chaque cellule du GCM et à chaque pas de temps. Elles sont alors exprimées en anomalies standardisées (scénario Anomalies, suffixe Ano) ou en taux de variations (scénario Horizons, suffixe Horiz) en fonction d'une climatologie moyenne tirée des simulations du GCM sur la même période de référence. Les séries chronologiques représentant le climat futur (période 2006-2095) sont ensuite construites en combinant les séries chronologiques observées sur la période de référence avec le scénario de changement climatique (Ardoin-Bardin et al., 2005).

Cas de l'évapotranspiration potentielle (ETP)
Tous les modèles climatiques prévoient une augmentation de la température pour les décennies à venir. Selon le modèle HadCM3-A2, cette augmentation peut atteindre jusqu'à 4° C en moyenne, sur l'ensemble de la surface terrestre et implique un accroissement de l'évapotranspiration potentielle.
La figure ci-dessous montre les taux de variations moyennes des ETP_Ano et ETP_Horiz annuelles pour les horizons 2020, 2050 et 2080, exprimés en un pourcentage par rapport à la moyenne observée 1966-1995. Le réchauffement annoncé et les changements associés de l'humidité relative, de la vitesse du vent, et des rayonnements thermiques conduisent à l'augmentation de l'évapotranspiration potentielle sur toute l'Afrique de l'Ouest et Centrale. Ces variations, relativement faibles à l'horizon 2020, atteignent plus de 30 % à l'horizon 2080. L'Afrique Centrale et les pays en bordure du Golfe de Guinée sont touchées dès l'horizon 2020 par cette hausse et montre les plus fort taux d'accroissement. Entre les deux séries élaborées, l'ETP_Horiz montrent des taux de variations plus élevés par rapport à l'ETP_Ano et ce, dès l'horizon 2020.

Variations des ETP_Ano (à gauche) et ETP_Horiz (à droite) pour les horizons 2020, 2050 et 2080 par rapport à la moyenne 1966-1995 observée.



Cas des précipitations

L'évaluation des précipitations pour les décennies à venir est très importante du fait de la sensibilité des modèles hydrologiques à cette variable. La figure suivante montre les taux de variations moyennes des précipitations Ano et Horiz annuelles aux horizons 2020, 2050 et 2080, exprimés en un pourcentage par rapport à la moyenne observée 1969-1998. Contrairement aux évapotranspirations potentielles, les variations aux trois horizons ne sont pas uniformes sur l'ensemble de la fenêtre étudiée. Deux zones se distinguent de part et d'autre d'un axe orienté sud-ouest / nord-est. Sur la zone nord-ouest, les précipitations moyennes annuelles diminuent graduellement de l'horizon 2020 à l'horizon 2080, tandis qu'elles augmentent sur la zone sud-est. La saison des pluies à l'horizon 2020 est proche de celle observée sur la période 1969-1998. Les différences majeures apparaissent à l'horizon 2080, où la baisse (hausse) des précipitations moyennes annuelles s'explique par une diminution (augmentation) des volumes précipités entre juillet et septembre. De manière générale, les variations du climat sous un scénario donné s'amplifient depuis les horizons 2020 et 2050 à l'horizon 2080.

On identifie également un petit groupe de cellules au nord-est de la fenêtre d'étude dont les variations sont supérieures à 100 % quelle que soit la série de précipitations étudiées (Ano ou Horiz) et quel que soit l'horizon considéré. Ces cellules sont toutes situées au Tchad ou au Soudan au-delà de 15° N, là où les précipitations annuelles sont très faibles et où le modèle HadCM3-A2 atteint ses limites en regard des précipitations produites sur la période observée.

Variations des précipitations Ano (à gauche) et Horiz (à droite) pour les horizons 2020, 2050 et 2080 par rapport à la moyenne 1969-1998 observée.
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