Méthode

Une année normale pour chaque époque.

Ce que montrent ces pages, comment on calcule ce qu'on attend d'une année normale, et ce qu'il ne faut pas faire dire aux chiffres.

La question posée

Les normales officielles sont des moyennes sur 30 ans. Celle de 1991-2020 décrit un climat centré vers 2005, sensiblement plus froid que celui d'aujourd'hui. Comparer l'année en cours à cette moyenne additionne deux effets : le réchauffement accumulé depuis 20 ans et la météo de l'année. Nous cherchons à les séparer, en estimant pour chaque jour la température qu'on attend dans le climat de l'année elle-même. Ce qui reste est la part réellement exceptionnelle.

Les données

Températures minimales (les nuits) et maximales (les après-midi) de chaque jour, relevées par Météo-France, brutes et non homogénéisées : depuis 1872 à Paris-Montsouris, depuis les années 1920 à 1940 pour les autres stations. Les années de référence vont de 1961 à l'année dernière, sans les 29 février.

Le modèle

Le modèle est celui de François Mercier-Tigrine, chez Sereno. La température attendue un jour donné est la somme d'un cycle annuel fixe et d'une composante qui évolue avec le temps. Cette composante additionne trois termes, chacun tiré de la littérature avant d'être confronté aux mesures.

• Le réchauffement forcé, d'après Ribes et al. (Earth System Dynamics, 2022), qui estiment le réchauffement de la France métropolitaine à 1,66 °C en 2020 par rapport à 1900-1930. Il suit deux pentes raccordées vers 1985 : 0,08 °C par décennie avant, quand les aérosols compensaient une partie des gaz à effet de serre, puis une pente propre à chaque station, de l'ordre de 0,3 à 0,5 °C par décennie (à Paris : 0,37 pour les nuits, 0,43 pour les après-midi). La hausse des après-midi se concentre au printemps et en été ; celle des nuits est presque uniforme sur l'année.
• L'îlot de chaleur urbain, sur les nuits seulement : 1,2 °C au total à Montsouris, acquis pour l'essentiel entre 1920 et 1975 avec la densification de la petite couronne, stable depuis. Il n'est pas encore modélisé pour les autres stations.
• L'assombrissement par les aérosols, sur les après-midi seulement : un creux centré sur 1975, nul en hiver et maximal en été, qui explique que les après-midi de printemps et d'été se soient rafraîchis entre 1950 et 1980 avant de se réchauffer très vite.

Les formes dans le temps (coude, croissance de l'îlot, date et largeur du creux) sont fixées par la littérature. À Paris, les pentes sont celles que François a estimées sur la station. Ailleurs, la pente récente part du niveau national de Ribes et al. : 0,36 °C par décennie depuis 1985, réparti en 0,32 pour les nuits et 0,40 pour les après-midi. Il est pour l'instant le même partout ; les différences entre régions ne sont pas encore prises en compte. Les mesures de la station ne déplacent cet a priori qu'à la marge : un quart de l'écart au plus, et rien quand l'estimation varie trop selon les années retenues. Une tendance estimée sur une seule station bouge en effet nettement quand on ajoute ou retire une année.

Pour ramener une observation dans le climat d'une autre année, on lui ajoute la différence entre les deux valeurs de la composante évolutive, ce jour-là de l'année. L'année normale d'un climat est la moyenne des années de référence ainsi recalées. Le climat 2050 prolonge les pentes récentes : ce n'est pas une projection par scénario d'émissions.

La validation

Le test principal est inverse : on ramène les observations 1996-2025 dans le climat de fenêtres de 30 ans passées, et on compare leur moyenne à ce qui a été mesuré à l'époque. À Paris, l'écart annuel reste sous 0,2 °C pour les nuits sur toutes les fenêtres depuis 1881, et sous 0,35 °C pour les après-midi depuis 1950. Avant 1950, les après-midi de printemps et d'été mesurés sont plus chauds que le modèle de 0,4 à 0,8 °C, probablement à cause de l'ancien abri de la station : c'est une des raisons pour lesquelles les années de référence partent de 1961.

Une station dont le modèle ne reproduit pas assez bien le passé (écart annuel de plus de 0,25 °C ou saisonnier de plus de 0,45 °C sur les fenêtres 1951-1980 et 1961-1990) est marquée provisoire, en pointillés sur la carte. C'est le cas, pour l'instant, de toutes les stations sauf Paris : la saisonnalité du modèle reste celle de Paris, et plusieurs stations d'aéroport se sont réchauffées plus vite que leur région, signe probable d'effets locaux.

La rareté d'une année

Pour l'année en cours, nous calculons l'écart moyen à son propre climat depuis le 1er janvier, puis le comparons au même écart, sur la même période, pour chaque année de 1961 à l'année dernière. On mesure la dispersion de ces écarts d'une année à l'autre, et non celle des jours, trop liés entre eux pour être traités comme indépendants. La probabilité affichée en une de l'accueil suppose que ces écarts suivent une loi normale.

Deux précautions. Un chiffre calculé en cours d'année, sur une année qu'on regarde parce qu'elle a été chaude, surestime sa rareté : il peut baisser d'ici décembre. Et un écart très élevé admet deux lectures : soit l'année est réellement exceptionnelle, soit le modèle sous-estime le réchauffement local. Les années 2020 présentent déjà des écarts positifs de 0,1 à 0,6 °C au modèle. Ces pages ne tranchent pas entre les deux lectures, et le rang (« aucune année depuis 1950 ») est plus solide que la probabilité.

Les seuils

Pour un seuil donné, nous comptons les jours qui le franchissent dans chacune des années de référence ramenées dans le climat visé. La moyenne donne le nombre de jours attendu, le neuvième décile la valeur atteinte une année sur dix. C'est le raisonnement d'une tarification paramétrique, en plus simple : une cotation réelle tient compte de la station de référence, de la qualité des données, de la période couverte et du montage de la garantie.

Limites

• Moyennes, pas extrêmes. Le calcul déplace la moyenne sans changer la forme de la distribution. Les nuits de gel se réchauffent moins vite que la moyenne (0,2 à 0,3 °C par décennie pour les nuits les plus froides du printemps selon Vautard et al. 2023), et les extrêmes chauds plutôt plus vite. La baisse des gelées par rapport aux climats passés est donc probablement surestimée, et les fortes chaleurs futures plutôt sous-estimées.
• Une station par ville : les résultats ne se transposent pas tels quels à toute l'agglomération ni à la campagne voisine.
• Pentes en partie estimées sur la station, donc sensibles à la variabilité naturelle de la circulation : ce n'est pas une attribution.
• Ces pages ne sont ni une prévision, ni une cotation, ni un conseil.

Crédits

Modèle et graphiques d'origine : François Mercier-Tigrine, Sereno. Références principales : Ribes et al. (2022), Vautard et al. (2023), Makowski et al. (2008), Vautard, Yiou et van Oldenborgh (2009), Wild (2009). Données : Météo-France.