Le premier lot d'indicateurs hydro-climatiques proposés sur le portail DRIAS-Eau, a été calculé sur les simulations du modèle SIM2 (forcé par le jeu atmosphérique DRIAS-2020 - correction ADAMONT-France).

Toujours dans le cadre du projet EXPLORE2 d'autres indicateurs devraient enrichir ce catalogue d'ici quelques mois.

• Les différents produits

Les indicateurs sont proposés en agrégation (moyenne) temporelle,  calculés à partir de données quotidiennes :

- à différentes fréquences : mensuelle, saisonnière : DJF, MAM, JJA, SON, saison de recharge (sep à mars), saison agricole (mars à oct), saison d'étiage (juin à oct) et saison hivernale (nov à avril) ou enfin en annuelle.

- moyenné par horizon (périodes de 30 ans : 1976-2005, 2021-2050, 2041-2070 et 2071-2100).

- chaque indicateur est calculé pour toutes les simulations (combinaison d'un couple de modèles GCM/RCM/HM) sur la période historique ou selon un scénario d'émission RCP,

- mais les jeux de données étant composés d'un ensemble de simulations climatiques produites par au moins un dizaine de différents modèles, il est également proposé des produits statistiques d'ensemble multi-modèles, nommés "Quantiles".

• Les indicateurs sur les variables de surface

=> Tableau des indicateurs : .pdf, .xls

- Evapotranspiration réelle cumulée [mm] : Cumul des évapotranspirations réelles quotidiennes de la période

Cet indicateur est calculé pour différentes fréquences : mensuelle, saisonnière et annuelle.

Pour chaque année, on additionne toutes les valeurs d’évapotranspiration de la fréquence considérée. On obtient une valeur par année, ce qui nous donne l’indicateur en série temporelle.

Pour les indicateurs par horizon on moyenne ensuite les valeurs des années sur la période considérée.

- Pluie efficace cumulée  [mm] : Cumul des pluies efficaces quotidiennes de la période (pluie efficace: différence entre les précipitations totales quotidiennes et l'évapotranspiration réelle quotidienne, seuillée à 0).

On calcule au pas de temps quotidien la différence entre les précipitations totales et l'évapotranspiration.

Cet indicateur est calculé pour différentes fréquences : mensuelle, saisonnièr et annuelle.

Puis pour chaque année, on additionne toutes les valeurs de pluie efficace de la fréquence considérée, seuillée à 0. On obtient une valeur par année, ce qui nous donne l’indicateur en série temporelle.

Pour les indicateurs par horizon on moyenne ensuite les valeurs des années sur la période considérée.

- Indicateur moyen d'humidité des sols (SWI) [ - ] : Moyenne des SWI quotidiens de la période

Cet indicateur est calculé pour différentes fréquences : mensuelle, saisonnière et annuelle.

Pour chaque année, on moyenne les valeurs du SWI de la fréquence considérée. On obtient une valeur par année, ce qui nous donne l’indicateur en série temporelle.

Pour les indicateurs par horizon on moyenne ensuite les valeurs des années sur la période considérée.

Exemple : carte du SWI moyen estival à l’horizon 2071-2100 pour le couple de modèles CNRM-CM5 / ALADIN63 / SIM2 selon le scénario d’émission RCP8.5. C’est le SWI moyenné sur la période juin, juillet et août de chaque année de la période 2071-2100, puis moyenné encore une fois sur les 30 ans de 2071 à 2100   Pour rappel le SWI est le rapport entre l'eau utilisable par la plante sur l'eau utilisable par la plante si le sol était parfaitement saturé d'eau (après écoulement gravitaire). Le SWI dépend donc de l'humidité du sol mais aussi de la nature des sols. Ainsi un SWI de 0.4 nous dit que la réserve utile pour les plantes est rempli à 40%, un SWI négatif indique qu'il n'y a plus d'eau disponible pour les plantes. C'est pour cela que le SWI dépend de la nature des sols.

- Nombre de jours avec un sol sec [Nbj] : Nombre de jours où SWI< 0.4 de la période

Cet indicateur est calculé pour différentes fréquences : mensuelle, saisonnière et annuelle.

Pour chaque année, on additionne le nombre de jours où la valeur du SWI est strictement inférieur à 0.4 sur la fréquence considérée. On obtient une valeur par année, ce qui nous donne l’indicateur en série temporelle.

Pour les indicateurs par horizon on moyenne ensuite les valeurs des années sur la période considérée.

Cet indicateur n’est pas proposé en écart relatif.

- Indice de sécheresse des sols (SSWI : Standardized Soil Wettness Index) [ - ]  (nouveau - disponible en série temporelle)

Cet indicateur standardisé (calculé en rapport à la référence historique) ne peut être moyenné temporellement, il ne présente donc pas de référence sur la période historique de 30 ans, ni sur les horizons futurs de 30 ans. Ainsi, dans l'espace Découverte pour visualiser les cartes par horizon, cet indicateur est présenté à travers une année arbitraire choisie à titre d'illustration : 2021-2050 : 2035 ; 2041-2070 : 2055 ; 2071-2100 : 2085.

Et ceci pour différentes fréquences : mensuelle, saisonnière et annuelle.

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- Temps passé en sécheresse des sols (TPSSWI) [ - ]

Cet indicateur est calculé pour différentes fréquences : mensuelle, saisonnière et annuelle. Pour la fréquence mensuelle, on utilise le SSWI-1 de chaque mois, pour la fréquence saisonnière, on utilise le SSWI-3 de février (pour l'hiver), de mai (pour le printemps), d'aout (pour l'été) et de novembre (pour l'automne), et enfin pour la fréquence annuelle on utilise le SSWI-12 de décembre.

Pour chaque année d'une période de 30 ans, on regarde si le SSWI considéré est inférieur au seuil -1.28, ce qui correspond à une sécheresse de durée de retour 10 ans en climat de la période historique. On fait cette comparaison pour chaque année de la période de 30 ans historique ou future, ce qui permet de déterminer une fréquence d'occurrence sur ces 30 ans de l'événement SSWI <-1.28. Par construction des indicateurs, sur la période historique cette fréquence vaut 0.1, plus ou moins un possible effet d'échantillonnage.

Cet indicateur n'est pas proposé en écart, en effet le SSWI intègre déjà en son calcul une référence à la période historique. Les valeurs de fréquences obtenues en climat futur permettent directement de quantifier l'évolution de la fréquence d'occurrence des sécheresses actuellement décennales.

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- Equivalent en eau du manteau neigeux moyen (SWE) [mm] : Moyenne des SWE quotidiens de la période

Cet indicateur est calculé pour différentes fréquences : mensuelle, saisonnière et annuelle.

Pour chaque année, on moyenne les valeurs du SWE de la fréquence considérée. On obtient une valeur par année, ce qui nous donne l’indicateur en série temporelle.

Pour les indicateurs par horizon on moyenne ensuite les valeurs des années sur la période considérée.

- Stock nival [mm] : Valeur moyenne du SWE au 1er mai de la période

Cet indicateur n’existe qu’à la fréquence annuelle.

On récupère les valeurs du SWE au 1^er Mai de chaque année.

Pour les indicateurs par horizon on moyenne les valeurs de la période considérée.

- Drainage cumulé [mm] : Cumul des drainages quotidiens

Cet indicateur est calculé pour différentes fréquences : mensuelle, saisonnière et annuelle.

Pour chaque année, on additionne toutes les valeurs de drainage de la fréquence considérée. On obtient une valeur par année, ce qui nous donne l’indicateur en série temporelle.

Pour les indicateurs par horizon on moyenne ensuite les valeurs des années sur la période considérée.

• Les indicateurs sur les débits (à la station)

- Très bas débits (Q05) [m3/s] : 5e centile des débits quotidiens 

- Bas débits (Q10) [m3/s] : 10e centile des débits quotidiens

- Médiane du débit (Q50) [m3/s] : 50e centile des débits quotidiens

- Moyenne du débit (QAV) [m3/s] : moyenne des débits quotidiens

- Forts débits (Q05) [m3/s] : 90e centile des débits quotidiens

- Très forts débits (Q95) [m3/s] : 95e centile des débits quotidiens

(nouveau - disponibles en série temporelle également)

Ces indicateurs sont calculés pour différentes fréquences : mensuelle, saisonnière et annuelle.

Pour chaque année, on calcule les percentiles en question sur toutes les valeurs de débit de la fréquence considérée. On obtient une valeur par année, ce qui nous donne l’indicateur en série temporelle.

Pour les indicateurs par horizon on moyenne ensuite les valeurs des années sur la période considérée.

Exemple : carte de l'écart relatif de la médiane des débits en hiver à l’horizon 2071-2100 selon la médiane multi-modèles de l'ensemble DRIAS-2020 sur le scénario d’émission RCP8.5. Sur les données d'un modèle, on calcule pour chaque année de la période future considérée (2071-2100) la médiane sur tous les débits de la saison hivernale (déc - janv - fév), puis on moyenne les 30 valeurs obtenues = val_futur. On réalise ce calcul sur la période de référence également = val_hist. Ce qui nous permet de calculer l'écart relatif : val_futur - val_hist / val_hist. C'est une fois que ces calculs ont été faits sur les 12 modèles composants l'ensemble DRIAS-2020 (partie projection et sur leur propre référence), que l'on calcule la médiane multi-modèles sur les résultats obtenus.