Analyses of precipitation, temperature and evapotranspiration in a French Mediterranean region in the context of climate change

This study is focused on the western part of the French Mediterranean area, namely the Pyrénées-Orientales and Aude administrative departments. The water resources (surface and groundwater) in the region are sensitive to climate change. The study addresses the question of whether any trend in the annual and monthly series of temperature, rainfall and potential evapotranspiration (PET) already appears at the scale of this region. Two data sources have been used: (a) direct local measurements using the meteorological network; and (b) spatially interpolated data from the French weather service model SAFRAN for the period 1970–2006. The non-parametric Mann–Kendall test was applied to identify significant trends at the local scale and, because of the natural spatial variability of the Mediterranean climate, regional interpretation was also performed. The trends observed in the 13 catchments of interest are consistent with those observed at a larger scale. An increase in annual mean temperature and annual PET was observed throughout the study area, whereas annual precipitation has not exhibited any trend. The monthly scale has revealed strong seasonal variability in trend. The trend for an increase in monthly PET has been observed mainly in the spring, and has not been seen in the coastal areas. A trend for an increase in monthly temperature has been observed in June and in the spring throughout the entire area. Monthly rainfall has been found to decrease in June and increase in November throughout the area. The significant trends observed in rainfall and temperature seem to be consistent between the different data sources.

RésuméCe travail concerne la façade ouest de l’arc méditerranéen français, sur les départements des Pyrénées-Orientales et de l’Aude. Dans un contexte de changement climatique global, l’objectif de cette communication est de rechercher, dans des séries de mesures de température, de pluie et d’évapotranspiration à des échelles annuelles à mensuelles, si des tendances à la hausse ou à la baisse peuvent d’ores et déjà être mises en évidence sur cette zone. Diverses sources de données sont utilisées : des mesures directes à partir du réseau sol et des mesures spatialisées sur 13 bassins versants issues du système d’analyse SAFRAN de Météo-France, sur la période 1970–2006. Le test non paramétrique de Mann-Kendall est appliqué localement à chaque série pour détecter un changement local significatif. La variabilité spatiale « naturelle » du climat méditerranéen a conduit à mettre en œuvre une version régionale de ce test pour juger de la significativité régionale des changements identifiés localement. Les changements détectés sur les 13 bassins sont en général cohérents avec ceux observés à une échelle géographique plus étendue. L’augmentation des températures moyennes annuelles et de l’ETP annuelle affecte l’ensemble de la zone d’étude, alors que les précipitations annuelles ne montrent pas de changement. L’analyse à l’échelle mensuelle révèle une forte variabilité saisonnière des changements. L’augmentation de l’ETP concerne surtout le printemps, avec une variabilité spatiale qui semble épargner la frange littorale ; l’augmentation des températures mensuelles est généralisée sur tous les bassins en juin et au printemps. En automne, et notamment en novembre, les précipitations mensuelles enregistrent une augmentation elle aussi généralisée sur tout le secteur et une baisse en juin. Les changements identifiés sur les pluies et températures sont relativement cohérents, suivant les différentes sources des séries, mesures directes au sol ou interpolées spatialement avec SAFRAN.