PM Ruti ENEA Les défis - scientifiques
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Les défis
des services scientifiques climatiques
PM Ruti
Merci à:
S Somot (CNRM) ENEA
M DeFelice (ENEA)
R Vautard (CEA)
Les défis scientifiques des services
climatiques
•Une petite histoire des services climatiques
•La recherche et les services climatiques
•Formation pour élèves et société
Ex1 – le réseau électrique
Est-ce que le
réseau
électrique en
2050 ca sera
celui la?
La transition
énergétique
(23% ENR) que
va t’elle
changer?
Ex2 – Planification des parcs éoliens Évaluation des ressources renouvelables. Est-ce que c’est sufisant utiliser des mâts météorologiques pour recueillir diverses données sur la vitesse du vent et d’autres conditions climatiques sur une période d’au moins un an?
Ex3 – Infrastructures critiques le besoin d’adapter les infrastructures critiques au risque d’événements climatiques extrêmes …
Les points communs •Les usagers (politiciens, industriels, assurances, etc) ont des questions ciblées. •Nécessite une information au niveau régional et local •Le climat actuel et le future proche
Définition de services climatiques
Information
Données Nécessitées
climatiques des usagers
Développement de
connaissances de géophysiques
fondamentales, des questions
aux interfaces de la mécanique
comme la sécurité des
infrastructures, la sécurité
aérienne
Point de départ: OMM 2009
GFCS
Le premier projet européen
Tourism: Tunisia, France, Cyprus, Croatia
Energy: Spain, Morocco, Cyprus, Croatia
Wild Fires: Greece
www.climrun.eu Integrated Case Study: North Adriatic
Les défis scientifiques des services
climatiques
•Une petite histoire des services climatiques
•La recherche et les services climatiques
•Formation pour élèves et sociétéSimulations climatiques et prévisions La simulation des changements climatiques nécessite de définir le système climatique, constitué de: • l'atmosphère • les surfaces continentales • l'hydrosphère • la cryosphère • la biosphère
Prévisions météo et saisonnières
Prévisions
Conditions initialles X0+DXSimulations climatiques et projections
CO2 Forçage extérieur:
Aerosol orbital fac, CO2, etc
1.5
1
0.5
0
-0.5
10
Conditions initialles 5
X0+DX
0
-5
6 8
2 4
-10 -2 0
-6 -4Echéances temporelles des prévisions
Changement
Climatique
Forecast
Years Uncertainty
Outlook Seasons
Boundary Conditions
Months
Guidance Prévision du
System.
Forecast Lead Time
Threats 2 Week
Assessments Climatique
1 Week
Forecasts
Days
Prévision Meteo
Watches Hours
Warnings & Alert Minutes Initial Conditions
Coordination
Benefits
State/Local
Planning
Flood Mitigation
Agriculture
Hydropower
Environment
Energy
Recreation
Commerce
Fire Weather
Life & Property
Transportation
Health
Ecosystem
Operation
Reservoir
& Navigation
Protection of
Control
SpaceInformation climatique au niveau régional
la modélisation régionale comme outils pour la reconstruction des
données climatiques et pour évaluer la probabilité annuelle des extrêmes
2000
… après 40 ans de simulation …Information climatique au niveau régional
Climat Future
Climat actuel
VAR: pr>1 mm/day : land
140
no. events : 28
Dell’Aquila et al., 2012
no. events : 97
120
no. events : 117
no. events : 226
100
occurence
80
60
40
20
0
MAM JJA SON DJF
Season
la modélisation régionale comme outils pour la reconstruction des
données climatiques et pour évaluer la probabilité annuelle des extrêmesLa recherche dans les services climatiques • Le Secteur des Energies Renouvelables • Les événements climatiques extrêmes
Le Secteur des Energies Renouvelables
hydroliennePrévision pour le réseau électrique
Consomation Prévision pour le réseau électrique
TempératurePrévisions météo de température
Prévisions
Conditions initialles X0+DXPrévision pour le réseau électrique
Prévision Prévision Prévision
statistique parfaite dynamique et stat
ErreurPrévisions saisonnière de Température
Prévisions
Conditions initialles X0+DXPrévision saisonnière pour le réseau
Projections climatiques … • Application prévision court terme • Prévision saisonnière • Et pour le long terme …
Projections climatiques et éolien
Reconstruction du climat actuel
ENSEMBLES RCMs 25Km ERA40
ENSEMBLES RCMs 25Km ERA40 Mean DJF ENSEMBLES RCMs 25Km ERA40 SPREAD DJF
RCMs 25Km ERA40 Mean DJF
Hiver
ENSEMBLES RCMs 25Km ERA40 Mean JJA ENSEMBLES RCMs 25Km ERA40
RCMs 25Km ERA40 Mean JJA ENSEMBLES RCMs 25Km ERA40 SPREAD JJAComparaison avec données sat.
nsembles DJF ERA40 25kmRMSE
RCMs
vs Quikscat vs Quikscat DJF RCMs ERA40RMSE
Ensembles 25kmEnsembl
vs Quiks
Hiver
nsembles RCMs
vs Quikscat JJA ERA40 25kmRMSE
vs Quikscat JJA RCMs ERA40RMSE
Ensembles 25kmEnsembl
vs QuiksChangement climatique x éoliens
A1B GCMs wss changes 2021-2050 vs 1961-1990; DJ
1B RCMs wind speed changes 2021-2050 vs 1961-1990; DJF
Hiver
1B RCMs wind speed changes 2021-2050 vs 1961-1990; JJA A1B GCMs wss changes 2021-2050 vs 1961-1990; JJA
2021/2050 – 1961/1990Evénements extrêmes • Evénements extrêmes de pluie au niveau régional • Vagues de chaleur et impacts
Risques climatiques et naturels
Evénements extrêmes de pluie
SON 1989-2008
la résolution est-elle importante ?
RCM 50 km RCM 12 km
99 percentileEvénements extrêmes de pluie
SON 1989-2008
Obs Safran RCM 50 km RCM 12 kmSécheresses et vagues de chaleur: tourisme
Sécheresses et vagues de chaleur:
remonte d’échelleSimulations climatiques et projections
CO2
Aerosol
1.5 1.5
1 1
0.5 0.5
0 0
0.5 -0.5
10 10
5 5
0 0
-5 -5
6 8 6 8
2 4 2 4
-10 -2 0 -10 -2 0
-6 -4 -6 -4
-8 -8vagues de chaleur et écoulement
atmosphérique grande échelle
Climat actuel effet anthropogénique partie naturelleImpact – feu de forêt
Impact dans le secteur de la santé
Heat Deaths (UK) Cold Deaths (UK)
Users (public health)
familiar with climate
indicators
Needs
• Heat/cold effect
indicators for
mortality Vardoulakis & Heaviside 2012
• Air pollution
• Pollen-related risks
• Infectious disease
Current climate 2050-2070
Ragweed Climate suitability
• Vector-borne disease
• Extreme events
• Animal health
ATOPICA
FP7 Storkey et al., 2014Services et Evénements extrêmes • Le potentiel de la modélisation • La meilleur compréhension de al dynamique des fluides • Approche multi - disciplinaire
Les défis scientifiques des services
climatiques
•Une petite histoire des services climatiques
•La recherche et les services climatiques
•Formation pour élèves et sociétéFormation pour les services climatiques Les services climatiques -un thème d'enseignement reposant sur: • des concepts fondamentaux de la mécanique fondamentale (météorologie, hydrologie, climat), • des approches transverses de la mécanique sur des questions plus applicatives (sécurité des infrastructure, énergie), • des actions multi-disciplinaires (couplées avec l'économie, la sociologie, la physique).
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