Développement d’approches régionales et multivariées pour la détection de non stationnarités d’extrêmes climatiques. Applications aux précipitations du pourtour méditerranéen français

Development of regional and multivariate approaches for the stationary study of climatic extremes. Applications to the French Mediterranean precipitations

• Auteur / Autrice : Nicolas Pujol
• Direction : Robert Sabatier, Luc Neppel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques appliquées et applications des mathématiques
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes génétiques

Pluviométrie

Valeurs extrêmes, Théorie des

Mots clés libres

Théorie des valeurs extrêmes

Etude de stationnarité

Copules multidimensionnelles

Précipitations maximales annuelles

Méthode du maximum de vraisemblance

Algorithmes génétiques

Résumé

Parallèlement au contexte du réchauffement climatique, la vulnérabilité face aux événements hydrologiques extrêmes est en constante augmentation, notamment en France. Si l'effet du changement climatique sur les températures maximales est avéré, son impact sur le régime des pluies fortes n'est pas établi, et l'on s'interroge, depuis quelques années, sur la perception d'une recrudescence des événements extrêmes : urbanisation mal maîtrisée, surmédiatisation ou changement climatique ? Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est double. Premièrement, mettre au point des outils statistiques permettant l'étude régionale de la stationnarité des extrêmes climatiques. En effet, le changement climatique est un phénomène à grande échelle qui devrait avoir un impact à l'échelle régionale. Deuxièmement, étudier la stationnarité des précipitations méditerranéennes intenses. Deux approches sont ici proposées. La première permet de mettre en évidence des changements locaux significatifs à l'échelle régionale. La deuxième consiste à rechercher une tendance régionale qui soit commune à l'ensemble des stations d'une même zone. Cette deuxième méthode est basée sur l'utilisation de copules multivariées qui permettent de prendre en compte formellement la dépendance spatiale des données. L'estimation par maximum de vraisemblance est alors réalisée via les algorithmes génétiques. Ainsi, 92 séries de précipitations du pourtour méditerranéen français sont examinées. Une tendance à la hausse des maxima annuels est observée sur une bande méridienne allant de l'Ariège à la Corrèze, mais également dans le Massif Central, les Cévennes et les montagnes du Roussillon

At the same time as the global warming context, the vulnerability in front of extreme hydrological events is in constant increase, notably in France. If the effect of the climate change on the maximal temperatures is turned out, its impact on the regime of strong rains is not established, and we wonder, for some years, about the perception of an increasing number of extreme events: badly mastered urbanization, excessive media coverage or climate change? In this context, the objective of this thesis is double. In the first place, to define statistical tools allowing the regional study of the stationnarity of climatic extremes. Indeed, the climate change is a large-scale phenomenon which should have an impact at the regional scale. Secondly, to study the stationnarity of the intense Mediterranean precipitations. Two approaches are proposed here. The first one allows to detect significant local changes at the regional scale. The second consists in looking for a regional tendency which is common to all the stations of a same zone. This second method is based on the use of multivariate copula which allow to take formally into account the spatial dependence of the data. The estimation by maximum likelihood method is then realized via the genetic algorithms. So, 92 precipitation series of the French Mediterranean region are examined. An increase of annual maxima is observed on a meridian band going from the Ariège to the Corrèze, and also in the Massif Central, Cevennes and the mountains of Roussillon