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Introduction Forecasting the upcoming season is a fundamentally different scientific issue from forecasting the weather over the next few days. Due to the intrinsically chaotic nature of the atmosphere, the predictability of temperature, winds, precipitation or pressure systems is typically limited to 10 days. Seasonal forecasts therefore set out to provide an outlook on statistical averages of climatic variables at ranges from one month to a year, and rely on large-scale, more slowly-evolvin...

Climate change Positive trends in mean temperatures and a decrease in the number and amplitude of cold outbreaks have already affected all North African countries (Driouech et al., 2013). A global data set of near-surface meteorological variables was used to assess the long-term changes in temperature and precipitation in North Africa in the 20th century (Szczypta et al. in prep). The analysis revealed a significant increase (0.9 °C) in mean temperature between 1900 and 2010 (Figure 1). The i...

Introduction Giorgi (2006) defined hot-spots as the most sensitive regions to climate change. On the basis of a regional climate change index (RCCI) calculated from temperature and precipitation projections, the Mediterranean region was revealed to be one of the most prominent hot-spots over the globe. Considering the last global climate change projections in the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, 2013), the singularity of the region, particularly ...

This book has been published by Allenvi (French National Alliance for Environmental Research) to coincide with the 22nd Conference of Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (COP22) in Marrakesh. It is the outcome of work by academic researchers on both sides of the Mediterranean and provides a remarkable scientific review of the mechanisms of climate change and its impacts on the environment, the economy, health and Mediterranean societies. It will also be valuable in developing responses that draw on “scientific evidence” to address the issues of adaptation, resource conservation, solutions and risk prevention. Reflecting the full complexity of the Mediterranean environment, the book is a major scientific contribution to the climate issue, where various scientific considerations converge to break down the boundaries between disciplines.

Climate models have continued to be developed and improved since the AR4, and many models have been extended into Earth System models by including the representation of biogeochemical cycles important to climate change. These models allow for policy-relevant calculations such as the carbon dioxide (CO2) emissions compatible with a specified climate stabilization target. In addition, the range of climate variables and processes that have been evaluated has greatly expanded, and differences between models and observations are increasingly quantified using ‘performance metrics’. In this chapter, model evaluation covers simulation of the mean climate, of historical climate change, of variability on multiple time scales and of regional modes of variability. This evaluation is based on recent internationally coordinated model experiments, including simulations of historic and paleo climate, specialized experiments designed to provide insight into key climate processes and feedbacks and regional climate downscaling. Figure 9.44 provides an overview of model capabilities as assessed in this chapter, including improvements, or lack thereof, relative to models assessed in the AR4. The chapter concludes with an assessment of recent work connecting model performance to the detection and attribution of climate change as well as to future projections.

Dans le contexte du changement climatique, il est nécessaire d'affiner les informations relatives à l'évolution du climat dans un pays, susceptible d'être négativement impacté par le réchauffement global, comme le Maroc. En effet, les différentes études de projections futures, dont celles du GIEC, sont basées majoritairement sur les sorties de modèles climatiques à faible résolution qui ne permettent pas d'aborder les échelles régionales et locales. La première partie de ce travail concerne l'étude des tendances et évolutions observées au niveau du climat du Maroc à travers un certain nombre d'indices climatiques. Outre la forte variabilité interannuelle des précipitations et l'augmentation de la fréquence des sécheresses depuis le début des années 1980, la distribution des précipitations du Maroc a bien connu un changement au cours de la période 1961-2008. Ce changement, consistant en une évolution vers des conditions plus sèches, a coïncidé avec une augmentation de la température moyenne en toutes saisons. L'évaluation des changements futurs est réalisée tout d'abord à l'aide d'une descente d'échelle dynamique effectuée avec le modèle ARPEGE-Climat dans sa version à résolution variable. L'examen des capacités du modèle, dont la résolution est de l'ordre de 50km sur le Maroc, a montré son aptitude à simuler correctement la circulation de grande échelle ainsi que la variabilité interannuelle des précipitations marocaines en dépit d'une sous-estimation de leur quantité. A l'horizon 2021-2050, une baisse des cumuls généralisée à tout le pays concernerait la saison d'hiver (DJF). Si on se limite à la zone située à l'ouest des montagnes de l'Atlas, la baisse concernerait la partie la plus pluvieuse de l'année (ONDJFM). Cette baisse serait accompagnée d'une diminution du nombre de jours humides et du nombre d'événements de fortes précipitations ainsi que d'une augmentation de la persistance temporelle de la sécheresse. Ce changement de la distribution des précipitations coïnciderait avec un réchauffement qui se manifesterait à la fois aux échelles saisonnière et annuelle. Les sorties d'une dizaine de modèles régionaux de climat (MRC) du projet FP6-ENSEMBLES, sont utilisées pour balayer une partie de la marge des incertitudes relatives aux changements climatiques et notamment celles inhérentes à la modélisation. Les changements futurs issus de ces MRC, compatibles dans l'ensemble avec ceux issus d'ARPEGE-Climat, optent dans la plupart des cas pour une réduction des cumuls pluviométriques de l'hiver accompagnée généralement d'une baisse du nombre d'événements de fortes précipitations et d'une augmentation du nombre maximal de jours consécutifs secs. L'examen, réalisé à la fois à l'aide du modèle ARPEGE-Climat et des MRC d'ENSEMBLES, de la possibilité d'utilisation d'une méthode de réduction d'échelle statistique basée sur les régimes de temps de l'Atlantique nord pour la déduction des changements futurs des précipitations locales, montre la déficience de ce type d'approche dans le cas de la pluviométrie hivernale marocaine. La méthode de correction par quantiles étendues aux régimes de temps de l'Atlantique nord et appliquée aux sorties d'ARPEGE-Climat confirme le signe des changements issus de ce modèles, malgré un effet légèrement modérateur de leurs amplitudes. L'évaluation des impacts potentiels sur l'hydrologie à l'aide du modèle hydrologique GR2M et des scénarios climatiques d'ARPEGE-Climat, montre une future réduction des débits mensuels au niveau du bassin versant de la Moulouya du fait de la concomitance de précipitations moins abondantes et d'une évapotranspiration potentielle accrue par l'augmentation de température. Enfin, une descente d'échelle dynamique réalisée à l'aide du modèle à aire limitée ALADIN-Climat à très haute résolution (12km) sur la moitié nord du pays permet de confirmer dans l'ensemble les projections issues d'ARPEGE-Climat à la fois en termes de moyennes et d'extrêmes.