Dr. TAÏBI Sabrina
La communauté scientifique s’intéresse à l’impact des changements climatiques sur l’évolution passée et future des précipitations, en particulier à l’échelle régionale, et aux relations avec les différents types de circulation atmosphérique. Cependant en Algérie, même si de nombreuses études ont été menées sur l’évolution temporelle des pluies moyennes à l’échelle d’une région ou d’un bassin versant, il existe encore très peu de travaux qui s’intéressent à l’évolution des pluies journalières en particulier les extrêmes. Expliquer la variabilité des pluies du Nord de l’Algérie et analyser leur évolution future restent encore à explorer. C’est dans ce sens que cette thèse a été menée pour une meilleure compréhension de la variabilité climatique du Nord de l’Algérie, et de ses relations avec les grands signaux climatiques régionaux et mondiaux. Ce travail vise dans une première étape à analyser la variabilité des précipitations moyennes et journalières du Nord de l’Algérie sur la période 1940-2010. La deuxième étape consiste à chercher les relations entre la variabilité des précipitations et les différents modes de circulation atmosphérique générale. Ensuite, dans une troisième étape les modèles climatiques régionaux sont évalués pour tester leur capacité à reproduire la variabilité des précipitations aux différents pas de temps, et simuler l’évolution future des précipitations d’ici la fin du 21ème siècle. Les tests de tendance et de rupture ont mis en évidence une baisse significative des précipitations annuelles au Nord-Ouest de l’Algérie associée à une réduction des précipitations en hiver et au printemps. L’analyse des indices de pluies journalières correspondant à la fréquence des jours de pluies par percentile (5, 10,25, 50, 75, 90, 95, 99%) et par classe de pluie (1-5, 5-10, 10-20, 20-50, ≥50mm) a montré que la baisse des précipitations a touché principalement la tranche 10-20mm. Tandis que l’intensité des pluies journalières n’indique aucun changement significatif. Il ressort aussi que les extrêmes de pluies n’ont pas connu de changement significatif dans leur évolution temporelle pendant la période d’étude. Les indices climatiques de quatre modes de circulation à savoir :l’oscillation nord atlantique (NAO), l’oscillation australe El Nino (ENSO), l’oscillation méditerranéenne(MO) et l’oscillation méditerranéenne ouest (WeMO) ont été corrélés aux précipitations annuelles, mensuelles, et à des indices de pluies journalières. Il ressort que l’oscillation australe El Nino et l’oscillation méditerranéenne sont les modes de circulation dominants expliquant la variabilité des précipitations du Nord de l’Algérie, particulièrement les régions du Nord-Ouest de l’Algérie caractérisées par une réduction importante des précipitations. Sur la période de contrôle 1961-2000, la comparaison des précipitations saisonnières et extrêmes observées, et issues des sorties de 10 modèles climatiques régionaux du projet ENSEMBLES, par l’estimation du biais, a permis de sélectionner les modèles CNRM, CHMI, ETHZ et GKSS comme les plus performants pour l’Algérie du Nord. Ces modèles simulent une baisse des précipitations à l’horizon 2021-2050 qui s’accentue à l’horizon 2070-2099 particulièrement en hiver et au printemps. The scientific community is interested in the impact of climate change on past and future evolution of precipitation, especially at the regional scale, and relations with the different types of atmospheric circulation. However in Algeria, although many studies have been conducted on the temporal evolution of average rainfall at region or watershed scale, there are still very few works that are interested in the daily rainfall evolution especially extremes. Explaining rainfall variability in Northern Algeria and analyzing their future evolution remain to be explored. So this thesis has been conducted in this sense for a better understanding of climate variability of northern Algeria, and its relations with major regional and global climate signals. This work aims on first step to analyze the variability of average and daily rainfall of northern Algeria over the period 1940-2010. The second step is to look for relationships between rainfall variability and the different modes of general atmospheric circulation. Then, in a third stage regional climate models are evaluated to test their ability to reproduce rainfall variability at different time scale, and simulate future changes of rainfall to the end of the 21st century. Trend and breaking tests showed a significant decrease of annual rainfall in the northwest of Algeria associated to a reduction of rainfall in winter and spring. The analysis of daily rainfall indices corresponding to the frequency of rainy days per percentile (5, 10,25, 50, 75, 90, 95, 99%) and rainfall Class (1-5, 5-10, 10-20, 20-50, ≥50mm) showed that the decline in rainfall has affected mostly the 10-20mm rainfall class. While the daily rainfall intensity does not show a significant change. It also appears that temporal evolution of extreme events has not changed significantly during the study period. Climate indices of four atmospheric circulation patterns of North Atlantic Oscillation (NAO), El Nino SouthenOscillation (ENSO), Mediteranean Oscillation (MO), and WestMediteranean Oscillation(WeMO) were correlated with annual and monthly rainfall and daily rainfall indices. It appears that El Nino Southen Oscillation and Mediteranean Oscillation are the dominant circulation patterns explaining the rainfall variability of northern Algeria, particularly the North-West of Algeria characterized by a significant reduction in rainfall. At the 1961-2000 control period, comparison of the observed seasonal and extreme precipitation to outputs of 10 regional climate models of ENSEMBLESproject, using the bias method , allowedto select the CNRM, CHMI ETHZ and GKSS as the most performant models for Northern Algeria. These models simulate a decrease in rainfall at 2021-2050 period which will worsen at the 2070-2099 horizon, especially in winter and spring. Mots clés : précipitations, extrêmes, indices climatiques, modèles climatiques régionaux, Algérie Keywords: rainfall, extremes, climate indices, regional climate models, Algeria