Régionalisation des précipitations à haute résolution spatio-temporelle dans les Andes tropicales et l’Amazonie

Laboratoire(s) de rattachement : IGE

Encadrant : Clementine Junquas

Co-encadrant : Jhan Carlo Espinoza

Niveau de formation & pré-requis : M2. programmation scientifique (niveau intermédiaire. MatLab ou Python). Anglais (lecture niveau intermédiaire)

Mots-clés : variabilité de precipitations ; analyse statistique, Andes, Amazonie

Dans les dernières décennies, une intensification des événements hydro-climatique extrêmes a été observée en Amazonie. En particulier, une augmentation des inondations extrêmes au nord et nord-ouest du bassin et un retardement du début de la période humide dans le sud-ouest du bassin ont été mise en évidence. La circulation atmosphérique de grande échelle modulée par la température de surfaces des océans Pacifique Atlantique est le principal responsable des changements des précipitations. A une échelle temporelle plus fine (inferieur à 90 jours), peu d’études ont analysé les mécanismes responsables de la variabilité des précipitations. Ces études on montré que la variabilité des ondes de latitudes moyennes, ondes de l’Est, vents cross-équatoriaux de bas niveau, et même l’oscillation de Madden-Julien, sont en partie responsables de la variabilité intra-saisonnière de la pluie en Amazonie. Néanmoins, ces études n’ont pas montré l’apport différentié de chacun de ces mécanismes atmosphériques avec une approche régionale à l’intérieur du bassin amazonien. De plus, les régions où des changements d’occupation du sol ont été observés pourraient aussi présenter des changements significatifs dans les modes de variabilité de pluie à une échelle intra-saisonnière.

Nous proposons un stage de M2 qui aura pour but identifier des régions soumises à une variabilité de précipitation de haut fréquence (<90jours) homogènes sur le bassin amazonien (des Andes jusqu’à l’Atlantique). Pour cela, deux bases de données de précipitation uniformément spatialisées seront utilisées : i) HOP (interpolated HYBAM observed precipitation ; à 1˚ de resolution pour la période 1981-2009 et ii) CHIRPS (The Climate Hazards Group Infrared Precipitation with Stations, à 0.05˚ de résolution pour la période 1981-2018.

La régionalisation sera basée sur une analyse spectrale (eg. transformé de Fourrier ou ondelettes) qui permettra de retrouver la signature spécifique de la précipitation à haute fréquence (<90jours) dans chaque point de grille. Puis, une méthode de cluster sera appliquée sur les signatures spectrales (k-means ou classifications hiérarchiques). Dans une deuxième étape, des possibles changements temporels de ces signatures spectrales seront identifiés (grâce à des analyses en EOFs ou ondelettes). Cela permettra d’identifier des changements significatifs de la variabilité de haute fréquence dans la période d’analyse et, en particulier, d’examiner si des changements significatifs se sont produits dans les régions à fort changement d’occupation du sol.

Les résultats de ce stage seront très importants pour améliorer notre compréhension de : i) la relation entre la circulation atmosphérique et la variabilité de haute fréquence des précipitations avec une approche régionale inédite et ii) les origines des possibles changements temporels de la signature spectrale des précipitatiosn (climatiques, changements d’occupation du sol, ou les deux).

Pour candidater : Adresser un CV et une lettre de motivation par email à l’adresse ci-dessous :
clementine.junquas@univ-grenoble-alpes.fr