Connaissance régionale des pluies extrêmes, comparaison de deux approches appliquées en milieu méditerranéen

L. Neppel (1) , P. Arnaud (2) , J. Lavabre (2)

1 HSM - Hydrosciences Montpellier
2 UR OHAX - Ouvrages hydrauliques et hydrologie

Cette étude compare différentes approches d'estimation des quantiles de pluies extrêmes, très différentes dans leur principe et appliquées sur une même zone d'étude, en milieu méditerranéen. Une approche est basée sur la régionalisation d'un modèle de génération de chroniques de pluies horaires,(M1) l'autre est basée sur une modélisation statistique classique appliquée dans le cadre d'une approche régionale (M2). Enfin la dernière approche repose sur un ajustement classique d'une loi exponentielle calée sur des observations locales faites à un poste pluviométrique (M3). Ces approches sont comparées dans leur version locale, c'est-à-dire calées sur l'information d'une station de mesure, et dans leur version régionalisée. Les résultats montrent une forte convergence des approches M1 et M2, avec des écarts particulièrement réduits vers les fréquences rares. L'origine des écarts est essentiellement liée à la régionalisation des deux approches mais ils restent inférieurs à 20% pour l'estimation des pluies journalières millénales. Sur la zone d'étude, l'hypothèse d'un comportement strictement exponentiel des pluies journalières extrêmes est remise en cause par les deux premières approches. De plus la régionalisation des méthodes M1 et M2 apparaît bien plus robuste qu'une stricte régionalisation des quantiles de pluie (M3). / Different methods are used to estimate extreme rainfall quantiles and compared in an area with a Mediterranean climate. The first method (M1) is based on a stochastic model of hourly rainfall which provides hourly rainfall series. The cumulative distribution function (cdf) of extreme rainfall over various durations are deduced from the simulations. The second method (M2) is a regional approach based on the construction of a regional cdf of maximum annual daily rainfall. In the third method (M3), an exponential cdf is fitted to observed rainfall at a given gauging station. The three methods are compared with their parameters calibrated locally using the information observed at a given gauge and with calibration using regionalised parameters. Comparison of M1 and M2 showed good agreement with only relatively small differences between the rarest quantiles, less than 20% for the 1000-year return period. These differences can be explained by the regionalisation of the parameters. With both methods, a heavy tail of the daily maxima annual rainfall cdf deviates from the exponential cdf. Moreover the regionalisation of M1 and M2 is more robust than with M3 which is much more influenced by sampling uncertainties.

Mots clés: MODELE STOCHASTIQUE; REGIONALISATION; PLUIE EXTREME; PLUIE HORAIRE; REGION MEDITERRANEENNE

Domaines: Modélisation et simulation; Météorologie; Analyse de données, Statistiques et Probabilités [physics.data-an]; Sciences de l'environnement

L. Neppel, P. Arnaud, J. Lavabre. Connaissance régionale des pluies extrêmes, comparaison de deux approches appliquées en milieu méditerranéen. Comptes Rendus Géoscience, 2007, 339 (13), pp.820-830. ⟨10.1016/j.crte.2007.09.013⟩. ⟨hal-00453849⟩