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Analyse : Impact du changement climatique sur la température en Belgique : CORDEX vs CMIP6

En septembre et octobre 2023, le Centre Belge du Climat a eu le plaisir d'accueillir son tout premier stagiaire. Lors de son stage, Frederieke Devriendt, étudiante en Master en Ingénierie des Biosciences à la KULeuven, a analysé les projections de changement de température pour la Belgique des derniers modèles globaux du Projet CMIP6 et modèles régionaux du projet CORDEX.


Le but de l'analyse était d'identifier l'impact de la résolution spatiale et des scénarios d'émission sur la projection du changement de température en Belgique. Frederieke a donc comparé les résultats des projets CMIP6 et CORDEX, qui diffèrent l'un de l'autre par leur niveau de détail spatial et la définition de leurs scénarios. Les modèles climatiques globaux (GCM) du CMIP6 ont une résolution spatiale d'environ 100 km comprise entre 80 km et 250 km, ce qui signifie que les modèles peuvent avoir de 1 à 9 points de données couvrant la Belgique, en fonction de leur résolution spécifique. Pour les modèles régionaux (RCM) du projet EURO-CORDEX, environ un quart des 50 projections du modèle a une résolution de 50 km (EUR-44) tandis que les autres ont une résolution de 12,5 km (EUR-11), ce qui équivaut à près de 200 points de données en Belgique.


Pour comparer les deux types de modèles, Frederieke s'est concentrée sur la fin du siècle (2070-2100) et les scénarios les plus pessimistes (ssp585 et rcp 85) en examinant différents niveaux sur lesquels ils pourraient se différencier :

  • Intensité du réchauffement

  • Changement des températures extrêmes : comment les températures extrêmes évoluent-elles par rapport aux températures moyennes ?

  • Différenciation temporelle : le réchauffement évolue-t-il au fil des saisons ?

  • Différenciation spatiale : existe-t-il des différences de réchauffement entre les différentes régions du pays?


RÉSULTATS


1. Changement des extrêmes par rapport à la moyenne et l'intensité du réchauffement


La figure ci-dessous montre le changement de la distribution de probabilité de la température en Belgique pour la période 2070-2100 sous ssp585. Les points noirs indiqués par « av » montrent les changements de température moyenne de tas. Les valeurs P1, P5, P10, P90, P95 et P99, par contre, sont différents percentiles de la répartition de la température journalière par rapport aux différents modèles. P1 et P99 sont les valeurs de tas les plus extrêmes prévues sur la période 2070-2100 : pour P1, 99 % de toutes les valeurs de tas sont plus élevées, ce sont donc les 1 % les valeurs les plus froides. Pour P99, 99 % de toutes les valeurs sont plus petites, c'est-à-dire qu'il s'agit des 1 % de valeurs les plus chaudes.


Les modèles globaux montrent que les températures extrêmes (rouge) réchauffent beaucoup plus que la moyenne les températures et que les extrêmes froids (jaune) réchauffent un peu plus que la moyenne température. Pour les températures extrêmes, les modèles régionaux présentent les mêmes résultats que les modèles mondiaux. Pour les températures extrêmes, la plupart des modèles régionaux montrent un réchauffement plus fort que la température moyenne, mais certains modèles, en particulier ceux qui montrent un réchauffement plus élevé des températures moyennes, montrent un réchauffement plus faible des températures extrêmes que de la température moyenne.


En général, l'intensité du réchauffement est plus élevée pour les modèles globaux, notamment pour les chaleurs extrêmes.


2. Différenciation temporelle


La figure ci-dessous montre le cycle annuel de changement de température sur la Belgique sous le changement climatique pour les différents scénarios (en °C).


Les modèles mondiaux montrent un pic de réchauffement en été. Le réchauffement reste relativement constant pendant le reste de l'année. Les modèles régionaux montrent également un réchauffement le plus fort en été, mais la différence de réchauffement avec les autres saisons est moins extrême que dans les modèles globaux. Il y a également une diminution du réchauffement au printemps.



3. Différenciation spatiale


Pour les modèles mondiaux et régionaux, de petits gradients sont visibles (plus de réchauffement en Wallonie et moins en Flandre) dans l'évolution moyenne de la température. Ces gradients sont plus importants pour les modèles globaux et augmentent pour les scénarios les plus pessimistes.


Par rapport au réchauffement total de la température moyenne à travers la Belgique, les données montrent également plus de réchauffement pour les modèles globaux que pour les modèles régionaux.


Il existe une grande variation entre le réchauffement prédit par les différents modèles utilisés (au sein d'un projet) pour les différentes régions de Belgique. Il est important de noter que les modèles ne le représentent pas de climat urbain réaliste pour Bruxelles.


CONCLUSIONS


On peut conclure que la différence entre CMIP6 et CORDEX réside surtout dans l'intensité du réchauffement et le réchauffement des températures extrêmes étant plus élevé pour les modèles globaux que pour les modèles régionaux. Les modèles régionaux ont une valeur ajoutée potentielle en raison de leur résolution spatiale plus élevée, qui permet de détecter des mécanismes de rétroaction régionaux et fournit des informations plus détaillées sur le réchauffement en Belgique. De plus, il n’est pas possible de tirer des conclusions sur la différenciation spatiale en raison de la gamme complète de réchauffement projetée par les différents modèles (au sein d’un même projet).

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