Apports de l'information historique et des outils de modélisation à l'étude de l'évolution passée et future du climat et de la relation pluie-débit au Grand-Duché de Luxembourg

par Gilles Drogue

Thèse de doctorat en Géographie.Hydrologie continentale

Sous la direction de Joël Humbert et de Lucien Hoffmann.

Soutenue en 2003

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    L'étude diachronique des composantes du cycle hydrologique revêt une importance capitale, alors que notre environnement subit depuis plusieurs décennies un changement climatique sans précédent. Dans ce contexte, une analyse sérielle des tendances historiques affectant les principales variables hydro-climatologiques (précipitations liquides et solides, températures, durée d'insolation et hauteurs limnimétriques) est menée à différentes échelles de temps et d'espace. Ce regard historique est prolongé par la mise au point de scénarios climatiques, destinés à anticiper les évolutions possibles de la réponse hydrologique des principaux affluents de l'Alzette (Grand-Duché de Luxembourg) à l'horizon 2050. Après une critique serrée de la base de données hydro-climatologiques disponible, l'analyse de l'évolution séculaire du climat régional montre l'existence de deux oscillations climatiques successives depuis le milieu du XIXe siècle, qui impriment leur marque au régime hydrologique des principaux cours d'eau drainant le Grand-Duché de Luxembourg. Au cours des cinquante dernières années, l'existence de tendances antinomiques au sein des régimes pluviométriques des deux saisons extrêmes est mise en évidence. L'acuité de ces tendances statistiques est modulée par la topographie. Pendant la même période, le réchauffement climatique est confirmé, avec un gradient altitudinal en certaines saisons et sans l'asymétrie habituellement constatée entre températures maximales et minimales. Corrélativement au réchauffement climatique, la réserve nivale tend à s'amenuiser à l'échelle régionale au cours de la décennie 1990, sans récession généralisée auparavant. La durée d'insolation recule significativement au printemps et à l'automne, et s'accroît au cœur de l'été. L'ensemble de ces modifications climatiques est mis en rapport avec l'évolution du forc��age atmosphérique de grande échelle. L'analyse des observations hydrométriques de la seconde moitié du XXe siècle, montre une réponse hydrologique plus nette en hiver qu'en été au changement de régime climatique, également dictée en partie par l'altitude moyenne du bassin versant.


  • Résumé

    Time analysis of hydrological cycle components is of prime interest, our environment being subjected to climate change since few decades. In this context, trends in major hydro-climatic variables (rainfall, snow cover, air temperature, sunshine duration and water levels) were analysed at different time and spatial scales. This first working step is prolonged with application of future climate scenarios to rainfall-runoff modelling, in order to predict possible evolutions of hydrological reponse of main tributaries of the Alzette river (Grand Duchy of Luxembourg), in the middle of the current century (2050s). After a data quality checking of the hydro-climatic database, the secular analysis of regional climate demonstrates a succession of two climatic oscillations since the middle of the nineteenth century, influencing the hydrological regime of the main rivers flowing in the Grand Duchy of Luxembourg. During the last five decades, opposite trends between winter rainfall regime and summer rainfall regime could be found. The magnitude of trends is determined by atmosphere-topography interactions. In the same period, climate warming is confirmed, with an altitudinal dependancy in some seasons and an increase of diurnal temperature range in most seasons. As a result of temperature increase, snow cover has decreased on regional scale in the 1990s, but without general recessive trend before. Sunshine duration series exhibit significantly decreasing trend in spring and autumn and indicate cloudless conditions in summer. These climate trends could be related to synoptic atmospheric forcing evolution. Analysis of water level time series in the second half of the 20th century shows a stronger response to changes in climatic regime of winter high water levels, also conditonned by elevation of river basins.

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  • Détails : Pagination multiple 368-[136]p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 350-364

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