Champeaux & Tamburini 1996 : Zonage climatique de la France à partir des séries de précipitations (1971-1990)
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Référence ISO 690 CHAMPEAUX, Jean-Louis et TAMBURINI, Agnès. Zonage climatique de la France à partir des séries de précipitations (1971-1990) du réseau climatologique d'État. La Météorologie, 8e série, n° 14, juin 1996, p. 44-55.
Fichier local : HydroLooney/Medias/Champeaux1996_Zonage_precipitations_France.pdf
Résumé
Article de référence Météo-France sur la régionalisation pluviométrique de la France métropolitaine. En utilisant 1 976 postes du Réseau climatologique d'État (RCE) avec moins de 20% de données manquantes sur 1971-1990, les auteurs appliquent une classification hiérarchique ascendante (distance euclidienne, critère de Ward) aux précipitations quotidiennes (7 305 jours) et décadaires (720 décades). Ils obtiennent un zonage en 51 classes parfaitement connexes (contiguïté spatiale) pour les données journalières, ce que la méthode ne garantissait pas. Un zonage en 12 classes restitue les grandes caractéristiques régionales.
Éléments clés
Données d'entrée
- 1 976 postes pluviométriques (RCE), espacement moyen : 16 km
- Précipitations quotidiennes : 1er janvier 1971 au 31 décembre 1990 (7 305 jours)
- Précipitations décadaires : 720 valeurs par poste
- Sélection : postes avec moins de 20% de données manquantes sur 20 ans
Méthode
- Matrice de distances euclidiennes (1 976 × 1 976 = environ 2 millions de distances, calculées sur Cray C98)
- Classification hiérarchique ascendante, critère d'agrégation de Ward
- Choix de la césure dans l'arbre par analyse du critère d'agrégation et de l'intérêt climatique des regroupements
- Comparaison journalière vs décadaire (évaluation de l'impact de l'agrégation temporelle)
Résultat principal : 51 classes connexes
Résultat remarquable car la connexité spatiale n'est pas garantie par la méthode : elle traduit la très forte liaison spatiotemporelle des précipitations quotidiennes. Les 51 zones présentent de vastes étendues à faible variance intraclasse sur le nord-ouest (5 à 9 mm²), contre des zones petites et très variables dans les massifs et le Sud (10 à 20 mm², jusqu'à 38 mm² dans les Cévennes).
Résultat du zonage en 12 classes
Retrouve les grandes entités régionales : tiers nord-ouest (océanique/océanique dégradé), Aquitaine, zone continentale du nord-est, Jura/Alpes du Nord (montagnard), Massif central (contreforts ouest), plaines du Centre-Est abritées, Cévennes (classe singulière), Méditerranée (deux sous-zones : Languedoc/Roussillon/Corse ; Côte varoise/Alpes-Maritimes).
Région cévenole
- Les postes des Cévennes s'associent seulement en phase terminale de l'arbre (distances euclidiennes entre postes voisins : 5 à 7 mm, contre moins de 1 mm dans le bassin parisien)
- Présence de précipitations violentes en automne (octobre-novembre)
- Classe singulière dans tous les zonages
Verbatims
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« L'objectif d'un zonage (ou régionalisation) climatique est d'obtenir un découpage d'une région en zones à l'intérieur desquelles le comportement climatique est similaire vis-à-vis du (ou des) paramètre(s) étudié(s). Pour définir un climat, on ne peut, bien entendu, se restreindre à l'étude d'un seul paramètre météorologique, aussi important soit-il. Cependant, la pluviométrie présente un intérêt majeur comme signature climatique. » Champeaux & Tamburini, 1996, p. 44.
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« La connexité de ces 51 zones prouve la très forte liaison spatiotemporelle des précipitations quotidiennes. Le zonage final laisse apparaître de vastes zones à faible variance intraclasse sur une grande partie nord-ouest de la France. Les zones montagneuses et, plus généralement, la partie sud de la France présentent une variabilité plus importante. La région des Cévennes se démarque très fortement dans tous les zonages. » Champeaux & Tamburini, 1996, p. 54.
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« La richesse de l'information réside surtout dans l'analyse de la matrice d'interdistances et dans l'étude des agrégations au niveau régional. » Champeaux & Tamburini, 1996, p. 54.
Applications mentionnées
- Optimisation du réseau de stations (projet Aurore, Météo-France) : définition de distances représentatives par zone
- Étalonnage des radars de précipitations : facteur de correction régionalisé (relation Z-R)
- Contrôle spatiotemporel des données des postes climatologiques : détection d'anomalies par comparaison à la zone
Notes critiques
Classification exclusivement pluviométrique : la température n'est pas prise en compte. Le résultat est donc une signature du régime pluviométrique, pas du climat au sens large. Champeaux & Tamburini le reconnaissent explicitement et suggèrent en conclusion d'étendre le travail aux postes thermométriques.
La période 1971-1990 est légèrement antérieure aux périodes habituellement utilisées en climatologie (normes OMM sur 30 ans, 1961-1990 ou 1971-2000). Ce choix est justifié par la densité du réseau disponible : une période de 30 ans aurait réduit le nombre de postes utilisables sous le seuil des 1 000.
Le critère de Ward a tendance à fabriquer des classes de taille égale (Klakstein et al., 1979, cité par les auteurs) : les auteurs en sont conscients et le nuancent par l'observation que les classes obtenues ne sont effectivement pas toutes de même taille.
