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Évolutions de la concentration des précipitations journalières sur les littoraux du bassin méditerranéen occidental (1951-2010)

Aziz Benhamrouche et Javier Martin-Vide
p. 107-127

Résumés

Dans cette recherche, le test non paramétrique de MANN-KENDALL est utilisé pour détecter les tendances des valeurs annuelles de l'indice de concentration des précipitations journalières (CI1) enregistrées sur les littoraux du bassin méditerranéen occidental. Les séries journalières de 45 stations météorologiques réparties de façon relativement régulière sur les côtes de la Méditerranée occidentale, des îles Baléares, de la Corse, de la Sardaigne et de la Sicile durant une période de 60 ans (1951-2010) ont été analysées. Les résultats révèlent l'existence de changements significatifs de l'indice CI1 annuel des précipitations journalières pour la totalité de la période, ainsi que pour les deux sous-périodes de 30 ans étudiées (1951-1980 et 1981-2010). Sur la période complète, dix stations sur trente montrent une évolution positive significative de l'indice et deux seulement une évolution négative significative. La même tendance se manifeste sur la sous-période 1981-2010 (25,6 % de stations avec une évolution positive significative). Mais le manque d'homogénéité des résultats ne permet pas de conclure à une modification générale de la distribution des précipitations journalières.

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Texte intégral

I - Introduction

1Conséquence possible de l'influence humaine sur le climat, l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des événements extrêmes est source de nouvelles préoccupations. Le changement climatique est ainsi mieux perçu ou ressenti par les populations, attentives à ces effets extrêmes (GIEC, 2007, 2014).

2Dans son cinquième rapport, le Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Évolution du Climat donne quelques scénarios pour le futur de la région méditerranéenne (GIEC, 2014). Les totaux pluviométriques annuels devraient subir une baisse. En revanche, les précipitations journalières extrêmes pourraient augmenter de manière significative. Cette augmentation se traduirait par une accentuation de l´irrégularité pluviométrique, avec pour effet une aggravation des pénuries d'eau sur une grande partie de la Péninsule Ibérique. Ces tendances ont commencé à être détectées ; (P. ALPERT et al., 2002 ; D. PAREDES et al., 2006). Des efforts supplémentaires de recherche doivent donc être faits pour comprendre les évolutions et détecter leurs développements futurs, afin de pouvoir atténuer leurs impacts.

3Dans la présente étude, nous étudierons l'évolution des précipitations dans le bassin occidental de la Méditerranée sur la période 1951-2010, à travers l'indice annuel de concentration des précipitations journalières (CI1).

II - Zone d'étude

4La zone d'étude concerne les zones littorales du bassin de la Méditerranée occidentale et ses plus grandes îles (Baléares, Corse, Sardaigne et Sicile). Les stations météorologiques utilisées sont tout au plus éloignées de 42 km de la mer et sont toutes à une altitude inférieure ou égale à 220 m, excepté celle de Miliana (Algérie) qui est à 715 m. D'ouest en est, la zone d'étude est comprise entre, d'une part, les pointes de Tarif et de Cires dans le détroit de Gibraltar (longitude de 5º O) et, d'autre part, le cap Bon et Marsala sur le Canal de Sicile (au delà de 10º E). Du sud au nord, elle s'étend entre les latitudes 35º N et 45° N (Fig. 1). Elle est entourée partout de reliefs montagneux et parsemée d'îles de grande taille.

Figure 1 - Carte de localisation : côtes de la Méditerranée occidentale concernées par l'étude.

Figure 1 - Carte de localisation : côtes de la Méditerranée occidentale concernées par l'étude.

5La Méditerranée est le facteur déterminant d'une forte concentration des précipitations et d'intensités journalières et horaires élevées (J. MARTIN-VIDE, 2011). Cela est particulièrement évident dans le sud de la Péninsule Ibérique, au climat de type subtropical, où ces caractères ne se manifestent que sur la frange orientale, en bordure de la Méditerranée, comme le montrent les cartes représentant l'intensité des pluies (F. ELÍAS CASTILLO et L. RUIZ BERTRAN, 1979 ; S. BEGUERÍA et al., 2009) ou les analyses de la concentration des précipitations à l'échelle journalière (J. MARTIN-VIDE, 1987, 2004 ; A. SÁNCHEZ LORENZO et J. MARTIN-VIDE, 2006 ; A. BENHAMROUCHE et J. MARTIN-VIDE, 2011, 2012 ; N. CORTESI et al., 2012).

6Le pourtour de la Méditerranée occidentale, jalonné de massifs montagneux (Cordillère Bétique, Pyrénées, Alpes Maritimes, Apennins, Atlas, Rif, etc.), et les reliefs insulaires sont soumis à un régime climatique singulier.

7Sur le littoral oriental de la Péninsule Ibérique, la saison la plus pluvieuse est l'automne. Pour beaucoup d'autres littoraux, le maximum est hivernal (Naples, Malaga, etc.). Les vents d'ouest ne sont pas humides sur la côte est de l'Espagne, mais secs (terrales). Au contraire, les vents d'est de la côte occidentale de l'Italie sont humides. Du fait de l'étendue du bassin, de la variété des conditions orographiques et de la disposition des côtes qui regardent tantôt vers le N, le S, l'E ou l'O, la diversité climatique se révèle remarquable.

8Dans la Péninsule Ibérique, la position sous le vent du littoral, couplée à l'anomalie thermique positive des eaux du bassin occidental à la fin de l'été, expliquerait que l'automne soit beaucoup plus pluvieux que l'hiver. En automne, la présence d'une "goutte froide" ou d'air froid en altitude peut provoquer des précipitations torrentielles et donc générer des inondations (M. ESTRELA et al., 2000 ; J.J. EGOZCUE et C. RAMIS, 2001 ; D. PEÑARROCHA et al., 2002).

9On sait qu'il y a une relation entre les précipitations dans le bassin de la Méditerranée occidentale et les anomalies de circulation atmosphérique à grande échelle, en particulier en automne (M. LUNA et al., 2001 ; F. VALERO et al., 2004). Ainsi les précipitations automnales et hivernales sur la façade est de la Péninsule Ibérique dépendent d'un facteur propre au bassin occidental de la Méditerranée, la Western Mediterranean Oscillation (WeMO) (J. MARTIN-VIDE et J.A. LOPEZ-BUSTINS, 2006). Cependant la relation entre la circulation atmosphérique à grande échelle et les précipitations du maximum secondaire de printemps a été peu analysée.

III - Données et méthodologie

1 ) Données

10Les 45 stations météorologiques utilisées dans cette recherche sont réparties de façon relativement homogène le long des côtes de la Méditerranée occidentale et sur les îles principales (Fig. 2 ; Tab. I). La période d'analyse s'étend de 1951 à 2010. Ces stations sont gérées par l'Agence Nationale de Météorologie de l'Espagne (AEMET), Météo-France (MF), l'Office National de Météorologie algérien (ONM) et le projet "The European Climate Assessment & Dataset" (ECA ‒ lien).

Figure 2 - Localisation des stations météorologiques de la zone d'étude.

Figure 2 - Localisation des stations météorologiques de la zone d'étude.

Les abréviations utilisées sont explicitées dans le tableau I.

Tableau I - Stations météorologiques utilisées pour l'étude.

Tableau I - Stations météorologiques utilisées pour l'étude.

Les stations sont classées par ordre alphabétique au sein de chaque entité géographique.

11Les séries de données journalières de précipitation sont souvent de grande qualité et sans lacunes, notamment dans le cas des stations gérées par Météo-France ou dans celui des stations de Cagliari, Catane Sigonella, Gênes et Rome. Pour les autres séries, les données disponibles représentent au moins 90 % de l'ensemble de la période couverte par les mesures à chacune des stations, sauf pour la station de Mahon, avec seulement 86,3 %. Le nombre maximal de données journalières disponibles est de 21915 pour la période 1951-2010 et de 10957 pour la sous-période 1981 à 2010 (Montpellier, Cannes, Murcie, Ibiza, Annaba, etc.). Les éventuelles lacunes n'ont pas été comblées.

12À partir des données journalières, nous avons calculé, pour chaque station, les valeurs annuelles de l'indice de concentration des précipitations journalières CI1 calculé en suivant la méthodologie définie par J. MARTIN-VIDE (2004).

2 ) Méthodologie

a. Méthodologie pour calculer l'indice CI1

13Pour appréhender la méthodologie suivie pour calculer la concentration des précipitations journalières (CI1), il faut se reporter au tableau II (données de la station de Chlef pour la période 1951-2010).

Tableau II - Distribution fréquentielle par classes des fréquences cumulées (X) et des pourcentages du total des précipitations (Y) à Chlef (1951-2010).

Tableau II - Distribution fréquentielle par classes des fréquences cumulées (X) et des pourcentages du total des précipitations (Y) à Chlef (1951-2010).

* : classe des précipitations journalières  0,1 mm et  0,9 mm. Xi : centre de la classe. Ni : nombre de jours pluvieux de la classe. Pi : précipitations totales de la classe (= Xi  Ni). Ni et Pi : somme des Ni et somme des Pi de la classe et des classes précédentes. Les deux dernières colonnes à droite expriment Ni et Pi correspondant à la classe, par rapport respectivement au nombre total de jours de pluie et aux précipitations totales sur l'ensemble de la période étudiée.

14Dans la première colonne du tableau, se trouvent les classes, ou plus exactement les limites supérieures des classes présentées dans un ordre croissant. La seconde colonne indique les centres des classes Xi. La troisième colonne représente le nombre de jours pluvieux enregistré dans chaque classe (fréquence absolue, Ni). Par exemple, en 60 ans, 1378 jours pluvieux ont été enregistrés avec des hauteurs variant de 0,1 à 0,9 mm, et 652 jours pluvieux correspondent à des quantités allant de 1,0 à 1,9 mm, etc. Le jour le plus pluvieux a une valeur de 159,6 mm, comprise entre les limites 158,9 et 159,9 mm. Au total, il y a eu 4507 jours pluvieux (pluie  0,1 mm). La quatrième colonne représente les fréquences cumulées de jours pluvieux (Ni) obtenues par l'addition des fréquences absolues de toutes les classes (la dernière valeur de cette colonne est la même que le nombre total des jours de précipitation). Dans la cinquième colonne, se trouve le total pluviométrique de chaque classe Pi, obtenu en multipliant l'effectif Ni par le centre de classe Xi correspondant. La substitution de toutes les valeurs de chaque classe par son centre est une approximation, mais l'approche reste suffisamment précise, l'amplitude des classes étant faible. Cette simplification statistique est habituellement pratiquée. Les cumuls des totaux pluviométriques (Pi) de la sixième colonne sont obtenus par addition des valeurs de la colonne précédente correspondant aux classes en dessous de la limite considérée. La valeur trouvée pour la dernière classe est le total des précipitations (23112,5 mm) enregistrées durant la période d'étude (1951-2010). Les deux dernières colonnes doivent être interprétées comme suit, par exemple pour la première ligne : presque un tiers des jours de pluie (30,57 %) reçoivent de 0,1 à 0,9 mm, mais ils ne cumulent ensemble que 2,98 % du total des précipitations.

15Les résultats peuvent être représentés graphiquement, comme le montre la figure 3, dans laquelle Ni (%), ou X, est le pourcentage cumulé des jours pluvieux (avant dernière colonne du tableau II) et ƩPi (%), ou Y, le pourcentage cumulé des précipitations (dernière colonne du tableau II). La ligne qui en résulte est appelée courbe de LORENZ.

Figure 3 - Courbe de LORENZ de la station météorologique de Chlef (1951-2010).

Figure 3 - Courbe de LORENZ de la station météorologique de Chlef (1951-2010).

16La ligne d'équidistribution (cas idéal) représente une distribution parfaite des précipitations journalières avec toutes les quantités égales (Ni (%) = Pi (%)). La concentration (ou l'irrégularité quotidienne) peut être évaluée par l'éloignement relatif à la ligne d'équidistribution. La figure 3 montre un éloignement remarquable, ce qui indique une concentration élevée des précipitations journalières à la station de Chlef. À cette station, 10 % des jours les plus pluvieux cumulent environ 43 % de la quantité totale des précipitations.

17Il est possible d'affiner les résultats en passant par une expression exponentielle de la courbe de LORENZ (I.T. JOLLIFFE et P.B. HOPE, 1996 ‒ voir aussi les travaux de H. RIEHL, 1949, M.J. OLASCOAGA, 1950, et J. MARTIN-VIDE, 2004). Cette courbe est modélisée sous la forme :

18La détermination des paramètres a et b de l'équation (1) par la méthode des moindres carrés est donnée par les équations (2) et (3) :

19Après la détermination des deux constantes a et b, l'intégrale de la courbe exponentielle entre 0 et 100 (l'abscisse et l'ordonnée 100) est donnée par la formule (4) :

20L'aire S' comprise entre la courbe et la ligne d'équidistribution est la différence entre 5000 et la valeur de l'équation (4). De cette valeur, l'indice de concentration quotidienne des précipitations CI peut être défini comme suit (J. MARTIN-VIDE, 2004) :

21Dans le cas de la station de Chlef, l'application des équations (2), (3) et (5) donne les résultats suivants : a = 0,033, b = 0,033, CI1 = 0,60. Le coefficient de corrélation de la courbe exponentielle est de 0,92.

b. Méthodologie pour analyser les tendances de l'indice CI1 annuel dans les différentes périodes étudiées

22L'analyse de tendance, qui sert à évaluer si le changement est significatif ou non dans le comportement de séries de variables climatiques (précipitations, températures, etc.) est réalisée au moyen de tests paramétriques et non paramétriques. Dans le cas des séries climatologiques, les tendances sont rarement linéaires (W.A.V. CLARK et P.L. HOSKING, 1986). Les tests linéaires paramétriques de tendance ont des limites. Ils supposent la normalité et l'homogénéité de la variance tout au long des séries. Ce ne sont pas de bons modèles pour tester des tendances quand les séries temporelles ne sont pas suffisamment longues et comportent beaucoup de lacunes. Pour des précipitations sans tendance accusée, il faudrait disposer d'au moins 100 ans de données pour espérer s'assurer d'une tendance par ces procédures (J. MIRÓ et al., 2009). Dans notre cas, l'absence de séries de cette durée nous a conduits à opter pour le test non paramétrique de MANN-KENDALL (H.B. MANN,1945 ; M.G. KENDALL, 1975), car c'est un test universel, le plus connu et le plus utilisé pour vérifier la validité des tendances dans les séries climatologiques. Nous l'avons appliqué dans sa version monotonique annuelle sur les valeurs de concentration des précipitations journalières réparties en classes de un millimètre d'amplitude (CI1).

23Ce travail a été complété par l'estimation Sen de la pente (Q) de la tendance (P.K. SEN, 1968), en utilisant le cadre "Makesens" développé par T. SALMI et al. (2002).

IV - Résultats et discussion : tendances de l'indice CI1 des précipitations journalières

1 ) Période complète 1951-2010

24Pour cette période, nous avons considéré trente stations qui offrent des séries de données dont les plus anciennes remontent assez loin avant 1981. Pour beaucoup d'entre elles, la chronique débute toutefois après 1951.

25Les résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen sur la succession chronologique des CI1 sont portés dans le tableau III.

Tableau III - Résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen de l'évolution des tendances de l'indice de concentration de la série annuelle des précipitations journalières pour la période1951-2010.

Tableau III - Résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen de l'évolution des tendances de l'indice de concentration de la série annuelle des précipitations journalières pour la période1951-2010.

Les signes ***, ** et * indiquent des valeurs statistiquement significatives à des niveaux de confiance de 99,9 %, 99 % et 95 % respectivement.

26On observe des changements significatifs dans les hiérarchies annuelles des précipitations journalières dans douze stations, soit 40 % des cas. Pour dix stations (33,3 % du total), la tendance significative est positive (de 0,0007 à 0,0029/an). Elle n'est négative que pour deux stations seulement, Cagliari et Rome (-0,0010/an). L'augmentation maximale du CI1 est observée à Mahon, devant Malaga (0,0024/an) et Fréjus (0,0017/an). Les augmentations significatives les plus faibles sont trouvées à Toulon et Nice (0,0007/an). Le test de MANN-KENDALL (Tab. III) détermine une significativité statistique (Si) de 99,9 % (excellente) dans l'évolution de la concentration annuelle de la série des précipitations journalières à Mahon, Malaga, Fréjus et Ajaccio (Fig. 5), de 99 %, (très bonne) à Ibiza, Cannes, Cagliari et Rome (Fig. 6) et de 95 % (bonne) à Le Dramont, Nice, Perpignan et Toulon (Fig. 7).

Figure 5 - Évolution temporelle du CI1 des stations avec tendance significative à 99,9 % pour la période 1951-2010 (Ajaccio, Fréjus, Mahon et Malaga).

Figure 5 - Évolution temporelle du CI1 des stations avec tendance significative à 99,9 % pour la période 1951-2010 (Ajaccio, Fréjus, Mahon et Malaga).

Figure 6 - Évolution temporelle duCI1 des stations avec tendance significative à 99 % pour la période 1951-2010 (Ibiza, Cannes, Cagliari et Rome).

Figure 6 - Évolution temporelle duCI1 des stations avec tendance significative à 99 % pour la période 1951-2010 (Ibiza, Cannes, Cagliari et Rome).

Figure 7 - Évolution temporelle du CI1 des stations avec tendance significative à 95 % pour la période 1951-2010 (Toulon, Nice, Le Dramont et Perpignan).

Figure 7 - Évolution temporelle du CI1 des stations avec tendance significative à 95 % pour la période 1951-2010 (Toulon, Nice, Le Dramont et Perpignan).

27La distribution spatiale des changements significatifs détectés dans les séries annuelles de précipitations journalières (Fig. 8) met en évidence une hétérogénéité à l'échelle du bassin occidental de la Méditerranée. Sur la côte espagnole, aucune des stations analysées ne montre de tendance significative, sauf celle de Malaga, où est observée une tendance positive. En revanche, sur la côte méditerranéenne française, on constate une tendance positive généralisée, significative pour toutes les stations excepté celle de Montpellier. Sur le littoral italien, Rome montre une tendance négative significative, alors que les autres tendances significatives (Gênes et Catane Sigonella) sont positives.

Figure 8 - Distribution spatiale des tendances du CI1 pour la période 1951-2010.

Figure 8 - Distribution spatiale des tendances du CI1 pour la période 1951-2010.

28En ce qui concerne le secteur central de la zone d'étude, représenté par les îles d'Ibiza, de Minorque (Mahon), la Corse (Ajaccio) et la Sardaigne (Cagliari), une tendance significative apparaît à toutes les stations. Elle est positive dans les trois premiers cas et négative dans le troisième. Ce résultat coïncide avec celui observée par N. CORTESI et al. (2012) entre 1971 et 2010, avec des augmentations significatives de la concentration annuelle dans le nord et le centre du bassin occidental et des baisses significatives dans l'est.

29En revanche, aucune tendance statistique significative n'est observée le long de la côte africaine (voir Tab. III). Selon le test de MANN-KENDALL, la baisse constatée aux stations situées le long de la moitié est de la côte algérienne n'est pas significative. La pente (Q) de l'estimation Sen est négative, mais les intervalles de confiance mettent en doute la tendance. Dans la partie ouest de la côte algérienne (Oran) et sur la côte marocaine (Melilla), on observe une légère tendance positive, mais sans que les niveaux de significativité soient bons.

30Les stations non décrites représentent 60 % du total et présentent des tendances douteuses (moins de 90 % de signification).

2 ) Sous-période 1951-1980

31Pour cette sous-période (Tab. IV), les trente stations utilisées sont les mêmes que pour la période complète. Huit stations seulement (26,6 % du total) présentent des tendances significatives (Fig. 9). Cinq (16,6 % de l'ensemble des stations) manifestent une tendance négative significative (-0,0001 à -0,0035/an), alors que trois (10 % de l'ensemble des stations) montrent une tendance positive significative (0,0015 à 0,0042/an).

Tableau IV - Résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen de l'évolution des tendances de l'indice de concentration de la série annuelle des précipitations journalières pour la période 1951-1980.

Tableau IV - Résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen de l'évolution des tendances de l'indice de concentration de la série annuelle des précipitations journalières pour la période 1951-1980.

Les signes ***, **, * et + indiquent des valeurs statistiquement significatives à des niveaux de confiance de 99,9 %, 99 %, 95 % et 90 % respectivement.

Figure 9 - Évolution temporelle du CI des stations avec tendance significative pour la sous-période1951-1980 (Almeria, Malaga, Barcelone, Skikda, Annaba, Ajaccio, Mahon et Cagliari).

Figure 9 - Évolution temporelle du CI des stations avec tendance significative pour la sous-période1951-1980 (Almeria, Malaga, Barcelone, Skikda, Annaba, Ajaccio, Mahon et Cagliari).

32Les résultats obtenus sur la sous-période 1951-1981 ne coïncident pas totalement avec ceux de la période complète. Les stations à tendance significative sont moins nombreuses et leur distribution spatiale est différente : seules quatre stations sont communes (Mahon, Malaga, Ajaccio, avec tendance positive, et Cagliari, avec tendance négative).

33Sur cette sous-période, aucune station n'atteint 99,9 % de degré de significativité. Le niveau de la significativité varie entre acceptable et très bon (Tab. IV). Le niveau maximal de significativité à tendance positive du CI1 s'observe à Ajaccio (pour une augmentation de 0,0015/an), devant Mahon et Malaga (pour une augmentation de 0,0037/an). À l'inverse, le niveau maximum de significativité à tendance négative est enregistré à Skikda (pour une diminution de 0,0027/an), le minimum étant constaté à Cagliari (pour une diminution de 0,0010/an).

34La distribution spatiale des tendances significatives se révèle hétérogène (Fig. 10). Les côtes méditerranéennes françaises et italiennes n'ont pas de tendance statistique significative. Sur la côte espagnole, en revanche, la station de Malaga montre une importante augmentation annuelle significative du CI1 (0,0037/an), tandis que les stations de Barcelone et d'Almeria manifestent une tendance négative significative (-0,0016 et ­0,0034/an respectivement). Dans le secteur central du bassin, deux stations expriment une importante augmentation annuelle du CI1, en Corse (Ajaccio ‒ 0,0015/an) et à Minorque (Mahon ‒ 0,0042/an), mais c'est une diminution qui est observée en Sardaigne (Cagliari ‒ -0,0010/an). Le long de la côte méditerranéenne africaine, des tendances significatives sont détectées pour les stations de Skikda et d'Annaba, situées dans la partie orientale de l'Algérie, avec un niveau de significativité acceptable. Pour ces deux stations, la pente de Sen est négative (Tab. IV). Ce résultat contraste avec celui obtenu par N. CORTESI et al. (2012).

Figure 10 - Distribution spatiale de la tendance du CI1 pour la sous-période 1951-1980.

Figure 10 - Distribution spatiale de la tendance du CI1 pour la sous-période 1951-1980.

3 ) Sous-période 1981-2010

35Sur les trente dernières années, l'analyse des tendances du CI1 aux 45 stations retenues pour cette sous-période montre que les évolutions sont principalement positives (Tab. V).

Tableau V - Résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen de l'évolution des tendances de l'indice de concentration de la série annuelle des précipitations journalières pour la période 1981-2010.

Tableau V - Résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen de l'évolution des tendances de l'indice de concentration de la série annuelle des précipitations journalières pour la période 1981-2010.

Les signes ***, **, * et + indiquent des valeurs statistiquement significatives à des niveaux de confiance de 99,9 %, 99 %, 95 % et 90 % respectivement.

36Sur les 45 stations, douze manifestent des tendances positives significatives, avec des degrés d'augmentation de 0,0019 à 0,0031/an. Les valeurs maximales sont atteintes à Mahon (Si de 99,9 %), Fréjus (Si de 99 %), Le Dramont, Cannes, Toulon, Palma (Si de 95 %) et Kélibia (Si de 90 %). Les taux les moins élevés ( 0,0025/an) sont obtenus pour Ibiza et Bizerte (Si de 99 %), Almeria (Si de 95 %), Montpellier et Tunis-Carthage (Si de 90 %).

37On détecte une baisse significative dans quatre cas, avec des degrés de variation de ­0,0016 à ­0,0038/an. La diminution la plus forte du CI1 est enregistrée à BeniSaf (Si de 90 %), devant Pise et Naples (-0,0027 ‒ Si de 99 et 95 % respectivement), puis Messine (Si de 99,9 %) (Tab. V, Fig. 11).

Figure 11 - Évolution temporelle du CI1 des stations avec tendances positives significatives, pour la sous-période1981-2010 (Toulon, Le Dramont, Montpellier, Almeria, Mahon, Cannes, Ibiza, Fréjus, Kélibia, Bizerte, Tunis Carthage et Palma).

Figure 11 - Évolution temporelle du CI1 des stations avec tendances positives significatives, pour la sous-période1981-2010 (Toulon, Le Dramont, Montpellier, Almeria, Mahon, Cannes, Ibiza, Fréjus, Kélibia, Bizerte, Tunis Carthage et Palma).

38Par rapport à la sous-période précédente, si l'on considère les 30 mêmes stations, la proportion de changements significatifs reste identique : 26,7 %. Deux stations seulement (Almeria et Mahon) manifestent des changements significatifs sur les deux sous-périodes et les changements ont le même sens (positif) pour une seule station (Mahon). Toutefois, si l'on considère les 45 stations du tableau V, la proportion de changements significatifs s'élève à 35,5 %.

39La structure spatiale des tendances des séries de la concentration annuelle des précipitations journalières (CI1) pour la sous-période 1981-2010 (Fig. 12) est très différente de celle que nous avons obtenue avec la sous-période 1951-1980. Elle est toutefois assez similaire à la période complète (1951-2010). Les tendances positives significatives apparaissent dans les douze stations localisées sur la côte méditerranéenne française, les îles de Minorque (Mahon), Majorque (Palma) et Ibiza, la côte tunisienne et le sud de la Péninsule Ibérique (Almeria). En revanche, les tendances négatives significatives s'observent le long de la côte italienne et à la station de Beni Saf (ouest de la côte algérienne). Ce résultat coïncide avec celui observé par N. CORTESI et al. (2012), donnant des arguments sur l'existence d'une évolution de la concentration des précipitations journalières au nord et au centre du bassin occidental et sur des diminutions significatives du CI1 le long de la côte italienne.

Figure 12 - Distribution spatiale de la tendance du CI1 pour la sous-période 1981-2010.

Figure 12 - Distribution spatiale de la tendance du CI1 pour la sous-période 1981-2010.

40Les tendances synthétisées dans le tableau VI montrent des évolutions principalement positives, excepté sur la période 1951-1980. Cependant, en considérant les 30 stations communes, la proportion des cas avec une tendance statistiquement significative est assez faible : 26,7 % pour chacune des sous-périodes, mais 40 % tout de même sur la période complète. Seuls 6,6 % des stations présentent une tendance négative significative pour la période 1951-2010, 16,7 % pour la sous-période 1951-1980 et 0,0 % pour la sous-période 1981-2010. La proportion des stations avec tendance positive significative est supérieure à celle de la tendance négative sur la période 1951-2010 (33,3 %) et la sous-période 1981-2010 (26,7 %), mais pas sur la sous-période 1951-1980 (10 %). Avec 45 stations, la proportion des cas avec tendance négative significative monte à 8,9 %, mais reste largement inférieure à celle avec tendance positive (26,7 %).

Tableau VI - Analyse des tendances sur la période 1951-2010 et les sous-périodes 1951-1980 et 1981-2010.

Tableau VI - Analyse des tendances sur la période 1951-2010 et les sous-périodes 1951-1980 et 1981-2010.

V - Conclusion

41Pour un tiers des trente stations étudiées, l'analyse de tendance de l'indice CI1 met en évidence une évolution positive significative de la concentration des précipitations journalières sur la période 1951-2010. Les augmentations de l'indice varient de 0,0007 à 0,0029/an. Sur ces dix stations, six sont situées dans le Sud de la France, une dans le Sud de l'Espagne, une en Corse et trois aux Baléares.

42Toutefois deux stations (soit 6,7 % du total) manifestent une tendance négative significative (diminution de -0,0010/an)… et 60 % des stations ne révèlent aucune tendance significative.

43Sur la sous-période 1951-1980, la répartition entre tendances significatives positives et négatives est à l'avantage de ces dernières (16,7 %, contre 10,0 %). Pour autant, les évolutions positives significatives ne sont pas particulièrement nombreuses sur la période 1981-2010. Elles représentent 26,7 % des stations, que l'on considère les 30 stations communes avec les autres périodes ou l'ensemble des 45 stations disponibles. On y trouve six des dix stations notées pour la période 1951-2010 ; six autres s'y ajoutent, dont quatre (avec trois tunisiennes) n'appartiennent pas au lot pris en compte pour la période complète.

44Au bout du compte, même si des évolutions positives significatives des valeurs annuelles de l'indice CI1 ont été détectées, elles sont loin de traduire une évolution forte et homogène de la distribution des précipitations journalières. Les résultats obtenus suggèrent que l'indice CI1 n'a pas changé significativement sur les littoraux du bassin méditerranéen occidental durant la période 1951-2010.

Remerciements : Cette recherche a été menée dans le cadre des programmes PRECABAL (CGL2011-29263-C02-01) et WEMOTOR (CSO2014-55799-C2-1-R) du Ministère de l'Économie et de la Compétitivité des Projets de l'Espagne, au sein du Groupe de Climatologie de l'Université de Barcelone (2014SGR300) et avec le soutien de la Généralité de Catalogne et de l'Institut de l'Aigua (UB).

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Table des illustrations

Titre Figure 1 - Carte de localisation : côtes de la Méditerranée occidentale concernées par l'étude.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 284k
Titre Figure 2 - Localisation des stations météorologiques de la zone d'étude.
Légende Les abréviations utilisées sont explicitées dans le tableau I.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 196k
Titre Tableau I - Stations météorologiques utilisées pour l'étude.
Légende Les stations sont classées par ordre alphabétique au sein de chaque entité géographique.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 772k
Titre Tableau II - Distribution fréquentielle par classes des fréquences cumulées (X) et des pourcentages du total des précipitations (Y) à Chlef (1951-2010).
Légende * : classe des précipitations journalières  0,1 mm et  0,9 mm. Xi : centre de la classe. Ni : nombre de jours pluvieux de la classe. Pi : précipitations totales de la classe (= Xi  Ni). Ni et Pi : somme des Ni et somme des Pi de la classe et des classes précédentes. Les deux dernières colonnes à droite expriment Ni et Pi correspondant à la classe, par rapport respectivement au nombre total de jours de pluie et aux précipitations totales sur l'ensemble de la période étudiée.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 968k
Titre Figure 3 - Courbe de LORENZ de la station météorologique de Chlef (1951-2010).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 164k
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-6.jpg
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URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-9.jpg
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Titre Tableau III - Résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen de l'évolution des tendances de l'indice de concentration de la série annuelle des précipitations journalières pour la période1951-2010.
Légende Les signes ***, ** et * indiquent des valeurs statistiquement significatives à des niveaux de confiance de 99,9 %, 99 % et 95 % respectivement.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 840k
Titre Figure 5 - Évolution temporelle du CI1 des stations avec tendance significative à 99,9 % pour la période 1951-2010 (Ajaccio, Fréjus, Mahon et Malaga).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 440k
Titre Figure 6 - Évolution temporelle duCI1 des stations avec tendance significative à 99 % pour la période 1951-2010 (Ibiza, Cannes, Cagliari et Rome).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 436k
Titre Figure 7 - Évolution temporelle du CI1 des stations avec tendance significative à 95 % pour la période 1951-2010 (Toulon, Nice, Le Dramont et Perpignan).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 424k
Titre Figure 8 - Distribution spatiale des tendances du CI1 pour la période 1951-2010.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-14.jpg
Fichier image/jpeg, 204k
Titre Tableau IV - Résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen de l'évolution des tendances de l'indice de concentration de la série annuelle des précipitations journalières pour la période 1951-1980.
Légende Les signes ***, **, * et + indiquent des valeurs statistiquement significatives à des niveaux de confiance de 99,9 %, 99 %, 95 % et 90 % respectivement.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-15.jpg
Fichier image/jpeg, 920k
Titre Figure 9 - Évolution temporelle du CI des stations avec tendance significative pour la sous-période1951-1980 (Almeria, Malaga, Barcelone, Skikda, Annaba, Ajaccio, Mahon et Cagliari).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-16.jpg
Fichier image/jpeg, 680k
Titre Figure 10 - Distribution spatiale de la tendance du CI1 pour la sous-période 1951-1980.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-17.jpg
Fichier image/jpeg, 188k
Titre Tableau V - Résultats du test de MANN-KENDALL et de l'estimation Sen de l'évolution des tendances de l'indice de concentration de la série annuelle des précipitations journalières pour la période 1981-2010.
Légende Les signes ***, **, * et + indiquent des valeurs statistiquement significatives à des niveaux de confiance de 99,9 %, 99 %, 95 % et 90 % respectivement.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-18.jpg
Fichier image/jpeg, 1,2M
Titre Figure 11 - Évolution temporelle du CI1 des stations avec tendances positives significatives, pour la sous-période1981-2010 (Toulon, Le Dramont, Montpellier, Almeria, Mahon, Cannes, Ibiza, Fréjus, Kélibia, Bizerte, Tunis Carthage et Palma).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-19.jpg
Fichier image/jpeg, 1,1M
Titre Figure 12 - Distribution spatiale de la tendance du CI1 pour la sous-période 1981-2010.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-20.jpg
Fichier image/jpeg, 184k
Titre Tableau VI - Analyse des tendances sur la période 1951-2010 et les sous-périodes 1951-1980 et 1981-2010.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/5337/img-21.jpg
Fichier image/jpeg, 195k
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Pour citer cet article

Référence papier

Aziz Benhamrouche et Javier Martin-Vide, « Évolutions de la concentration des précipitations journalières sur les littoraux du bassin méditerranéen occidental (1951-2010) », Physio-Géo, Volume 11 | -1, 107-127.

Référence électronique

Aziz Benhamrouche et Javier Martin-Vide, « Évolutions de la concentration des précipitations journalières sur les littoraux du bassin méditerranéen occidental (1951-2010) », Physio-Géo [En ligne], Volume 11 | 2017, mis en ligne le 04 juin 2017, consulté le 24 août 2017. URL : http://physio-geo.revues.org/5337 ; DOI : 10.4000/physio-geo.5337

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Auteurs

Aziz Benhamrouche

Département des Sciences de la Terre, Université Ferhat Abbas, SÉTIF 1, ALGÉRIE. Membre du Groupe de Climatologie, Université de Barcelone.
Courriel : Hydr21@yahoo.fr

Javier Martin-Vide

Département de Géographie Physique et d'Analyse Géographique Régionale, Université de Barcelone, Montalegre 6, 08001 BARCELONE, ESPAGNE. Membre du Groupe de Climatologie, Université de Barcelone.
Courriel : j.martin.vide@hotmail.com

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