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Tendances mondiales des maximum annuel de précipitations quotidiennes à la hausse

Global increasing trends in annual maximum daily precipitation

Westra, S., L. V. Alexander, and F. W. Zwiers
Journal of climate
01 juin 2013

Cet article étudie la présence de tendance dans les séries temporelles des  maximum annuel de précipitation journalière obtenues d’un ensemble de données de 8326 observations de surface de haute qualité avec plus de 30 ans de records sur la période de 1900 à 2009. Deux techniques statistiques complémentaires ont été adoptées pour évaluer le comportement non-stationnaire possible de ces données quant aux précipitations. La première est un test de tendance non paramétrique Mann-Kendall, et a été utilisé pour évaluer l’existence de tendances monotones (croissante ou décroissante). La seconde est une analyse généralisée de valeurs extrêmes non-stationnaire, utilisée pour déterminer la force des associations entre les précipitations extrêmes et la température moyenne de surface du globe. Les résultats montrent que des tendances à la hausse statistiquement fiables peuvent être détectées à l’échelle globale, avec à peu près deux tiers des stations qui montrent une augmentation. De plus, il y a une association statistiquement significatives avec la température moyenne de surface du globe, l’intensité médiane des précipitations extrêmes qui changent de proportion avec les changements des températures moyennes mondiales, à un taux oscillant entre 5,9% et 7,7% K, selon les méthodes d’analyses. Ce ratio est robuste quelle que soit la durée des enregistrements, sur la période considérée et n’était pas fortement faussée par l’inégale répartition mondiale des données de précipitations. Au final, il existe une variation méridionale distincte, avec la plus haute sensibilité présente dans les tropiques et les plus hautes latitudes et le minimum, autour de 13°S et 11°N. La plus grande incertitude reste près de l’équateur à cause du nombre limité de données de précipitations suffisamment longues ; il s’avère urgent de collecter une collection de données pour cette région pour mieux contraster les futurs changements de précipitations tropicales.

Abstract :

This study investigates the presence of trends in annual maximum daily precipitation time series obtained from a global dataset of 8326 high-quality land-based observing stations with more than 30 years of record over the period from 1900 to 2009. Two complementary statistical techniques were adopted to evaluate the possible nonstationary behavior of these precipitation data. The first was a Mann–Kendall nonparametric trend test, and it was used to evaluate the existence of monotonic trends. The second was a nonstationary generalized extreme value analysis, and it was used to determine the strength of association between the precipitation extremes and globally averaged near-surface temperature. The outcomes are that statistically significant increasing trends can be detected at the global scale, with close to two-thirds of stations showing increases. Furthermore, there is a statistically significant association with globally averaged near-surface temperature, with the median intensity of extreme precipitation changing in proportion with changes in global mean temperature at a rate of between 5.9% and 7.7% K−1, depending on the method of analysis. This ratio was robust irrespective of record length or time period considered and was not strongly biased by the uneven global coverage of precipitation data. Finally, there is a distinct meridional variation, with the greatest sensitivity occurring in the tropics and higher latitudes and the minima around 13°S and 11°N. The greatest uncertainty was near the equator because of the limited number of sufficiently long precipitation records, and there remains an urgent need to improve data collection in this region to better constrain future changes in tropical precipitation.

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