L'hypercubeDes scénarios aux projections climatiques
Étudier le climat futur ne consiste pas à prévoir le temps qu’il fera un jour précis en 2080. Les projections cherchent à déterminer comment les propriétés statistiques du climat peuvent évoluer sur plusieurs décennies : température moyenne, jours très chauds, précipitations, sécheresses, vents ou événements extrêmes.
Elles sont indispensables pour évaluer la vulnérabilité des bâtiments, des infrastructures et des espaces urbains, puis adapter les projets à des conditions différentes de celles observées aujourd’hui.
Projection climatique et prévision météorologique
Une prévision météorologique part de l’état actuel de l’atmosphère et anticipe son évolution à court terme. Elle cherche à décrire une chronologie précise et peut être affinée jusqu’à l’échelle locale.
Une projection climatique part au contraire d’hypothèses sur l’évolution à long terme du système climatique : émissions de gaz à effet de serre, concentrations atmosphériques, usages des sols ou autres forçages. À l’échelle de plusieurs décennies, la succession exacte des situations météorologiques est imprévisible et n’est pas l’information recherchée.
La projection porte d’abord sur les grands équilibres et les tendances à l’échelle mondiale ou continentale. Elle peut ensuite être régionalisée pour étudier leurs conséquences sur un territoire. Même à haute résolution spatiale, son résultat doit être interprété statistiquement : une journée simulée en 2080 n’est pas la météo prévue de cette journée, mais une réalisation possible dans le climat considéré.
Scénarios climatiques
Les projections reposent sur des hypothèses concernant l’évolution des sociétés, des émissions et des forçages climatiques. Deux familles de termes sont fréquemment rencontrées : les RCP et les SSP.
RCP — trajectoires de concentration
Les RCP (Representative Concentration Pathways), utilisés notamment par la génération de simulations CMIP5, décrivent des trajectoires de concentration des gaz à effet de serre conduisant à différents niveaux de forçage radiatif en 2100. On retrouve par exemple RCP2.6, RCP4.5 ou RCP8.5.
Le nombre ne représente ni une augmentation de température ni une probabilité. Il correspond approximativement au forçage radiatif atteint en 2100, exprimé en W/m². Un RCP décrit donc la contrainte physique appliquée au climat, mais pas précisément l’évolution sociale et économique qui y conduit.
SSP — trajectoires socio-économiques
Les SSP (Shared Socioeconomic Pathways) décrivent différents contextes possibles d’évolution de la société : démographie, urbanisation, développement économique, technologies, consommation d’énergie, coopération internationale ou capacité d’adaptation.
Dans la génération CMIP6, ces trajectoires socio-économiques sont associées à un niveau de forçage. Dans l’appellation SSP2-4.5, par exemple, SSP2 désigne la trajectoire socio-économique et 4.5 un forçage radiatif d’environ 4,5 W/m² en 2100.
SSP2-4.5 n’est donc pas simplement le nouveau nom de RCP4.5 : les niveaux de forçage sont proches, mais les hypothèses socio-économiques, les émissions et certains autres forçages peuvent différer.
Ces scénarios ne sont pas des prévisions auxquelles on attribuerait une date et une probabilité précises. Ils permettent d’explorer plusieurs futurs cohérents et d’analyser la réponse du climat à différentes trajectoires.
Source : Betting on negative emissions
Des scénarios aux projections régionalisées
Les trajectoires d’émissions, de concentrations et d’usage des sols associées aux scénarios sont converties en forçages appliqués aux modèles climatiques. Un modèle climatique global, ou GCM, simule alors la réponse du système terrestre sur plusieurs décennies : atmosphère, océans, surfaces continentales, cryosphère et interactions entre ces composantes.
Les GCM représentent les grands équilibres du climat à l’échelle planétaire, mais leur maille ne décrit pas finement le relief, les littoraux ou certains phénomènes régionaux. Leurs résultats peuvent donc alimenter un modèle climatique régional, ou RCM, qui affine la simulation sur un domaine limité.
Cette chaîne ressemble à l’emboîtement des modèles utilisé en prévision météorologique, mais son objectif diffère : elle produit des statistiques et des tendances climatiques à long terme, pas la chronologie du temps qu’il fera un jour précis.
Source : GIEC
CORDEX — coordonner les projections régionales
CORDEX (Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment) est une initiative du World Climate Research Programme. Ce n’est pas un modèle climatique unique, mais un cadre international commun pour produire, documenter et comparer des projections climatiques régionalisées.
Le monde est découpé en grands domaines CORDEX : Europe, Afrique, Méditerranée, Arctique, etc. Pour l’Europe, EURO-CORDEX comprend notamment des simulations à une résolution de 0,11°, soit environ 12 km, désignées par le code EUR-11. Des simulations à 0,44°, ou EUR-44, existent également.
Un ensemble de couples GCM–RCM
Une simulation CORDEX associe généralement :
- un scénario d’émissions ou de forçage climatique ;
- un modèle global GCM, qui simule l’évolution du climat à grande échelle ;
- un modèle régional RCM, alimenté aux limites de son domaine par le GCM ;
- une réalisation et une période de simulation données.
Un même RCM peut être piloté par plusieurs GCM et un même GCM peut être régionalisé par plusieurs RCM. Ces combinaisons forment une matrice GCM–RCM, qui n’est pas complète : tous les modèles régionaux n’ont pas simulé tous les modèles globaux.
Cette diversité permet d’étudier non seulement une tendance centrale, mais aussi la dispersion des résultats liée aux modèles. Une projection isolée ne suffit donc pas à représenter l’ensemble des futurs possibles.
Périodes, variables et pas de temps
Les jeux CORDEX comprennent des simulations historiques, des projections futures et, selon les expériences, des simulations d’évaluation pilotées par une réanalyse. Ils fournissent de nombreuses variables : températures minimale, moyenne et maximale, précipitations, humidité, vent ou rayonnement.
Toutes les combinaisons de variables, modèles et pas de temps ne sont cependant pas disponibles. Les données journalières sont courantes, tandis que les données infrajournalières dépendent de la variable et de la simulation. Une simulation thermique horaire peut donc nécessiter une désagrégation ou une interpolation temporelle.
De la maille régionale au site étudié
Une résolution de 12 km est fine pour une projection climatique, mais elle ne décrit pas directement le microclimat d’une rue ou d’un bâtiment. Les sorties peuvent également conserver des biais par rapport aux observations. Selon l’usage, une correction de biais, une descente d’échelle supplémentaire ou une reconstruction temporelle peut être nécessaire.
Les fichiers sont principalement diffusés au format NetCDF par l’infrastructure fédérée ESGF . Leur sélection demande de préciser le domaine, le scénario, le GCM, le RCM, la variable, la période et le pas de temps. Les conditions d’utilisation doivent également être vérifiées pour chaque jeu de données.
CORDEX s’adresse donc surtout aux bureaux d’études spécialisés, chercheurs et utilisateurs capables de sélectionner, traiter et comparer de grands jeux de données climatiques. Pour un premier diagnostic territorial ou l’utilisation de produits déjà préparés pour la France, DRIAS et les fichiers présentés plus loin sont généralement plus accessibles.
Source : Ouzeau et al.
DRIAS — Les futurs du climat
Le portail DRIAS — Les futurs du climat diffuse les projections climatiques régionalisées de référence pour l’adaptation en France. Il est mis en œuvre par Météo-France avec la communauté scientifique nationale du climat.
Explorer les indicateurs
L’espace Découverte visualise des indicateurs géolocalisés — températures, précipitations, jours chauds ou gel — selon les jeux de données disponibles.
Télécharger les données
L’espace Données et Produits permet de télécharger les variables et indicateurs pour des traitements avancés. Les produits de référence utilisent notamment une grille d’environ 8 km pour la France hexagonale. Les produits récents liés à Explore2 et à la TRACC remplacent les anciens jeux parfois encore cités dans la documentation historique.
TRACC — une référence pour l’adaptation
La TRACC, ou Trajectoire de réchauffement de référence pour l’adaptation au changement climatique, définit le climat auquel la France doit se préparer. Pour la France hexagonale et la Corse, elle retient, par rapport à la période préindustrielle :
- +2 °C en 2030 ;
- +2,7 °C en 2050 ;
- +4 °C en 2100.
Le niveau de 2100 correspond à environ +3 °C à l’échelle mondiale. La TRACC n’est ni un nouveau modèle ni un scénario supplémentaire : elle fixe des niveaux de réchauffement de référence que les projections régionalisées traduisent en indicateurs pour les territoires.
La trajectoire a été inscrite dans le Code de l’environnement par le décret du 23 janvier 2026. Voir les présentations du ministère de la Transition écologique et de son inscription réglementaire .
Du scénario global au projet
Des niveaux TRACC aux séries météorologiques horaires
La TRACC définit des niveaux de réchauffement de référence, mais une simulation thermique a besoin d’une chronologie complète de variables météorologiques. Pour répondre à ce besoin, l’ ADEME , Météo-France, le CSTB et la DHUP ont produit des fichiers climatiques prospectifs destinés notamment aux études du bâtiment et des collectivités.
Ces fichiers traduisent les trois niveaux de la TRACC en séries horaires pour les huit stations associées aux zones climatiques de référence de la France métropolitaine :
- France à +2 °C , niveau de référence de 2030 ;
- France à +2,7 °C , niveau de référence de 2050 ;
- France à +4 °C , niveau de référence de 2100.
Chaque jeu fournit une année complète à pas de temps horaire et rassemble 17 paramètres météorologiques et astronomiques. Les fichiers sont construits à partir de simulations à haute résolution du modèle CNRM-AROME, corrigées par rapport aux observations. Certaines variables qui ne sont pas simulées directement sont reconstruites par des méthodes empiriques.
Pour chaque niveau de réchauffement, deux familles sont proposées :
- une année météorologique typique future, destinée à représenter les conditions moyennes du niveau TRACC ;
- une année type dans laquelle est intégré un épisode caractéristique de vague de chaleur : France +2 °C , France +2,7 °C et France +4 °C .
L’épisode de chaleur retenu est proche de la vague médiane parmi les 5 % de vagues les plus sévères de l’ensemble TRACC-2023. Il est ensuite inséré dans l’année type en conservant sa position dans le calendrier.
La note technique détaillée présente leur méthode de construction et leurs limites.
Construire des fichiers météorologiques futurs
Les projections doivent souvent être transformées avant leur utilisation dans un logiciel de simulation thermique ou énergétique.
Année typique future
Un TMY futur représente le climat moyen autour d’un horizon ou d’un niveau de réchauffement. Il sert à étudier le chauffage, le refroidissement, le confort, la ventilation naturelle et les consommations. Comme un TMY actuel, il tend à lisser les événements rares. Les fichiers ADEME présentés ci-dessus constituent une application concrète de cette démarche aux niveaux de la TRACC.
Années futures particulières
Les simulations produisent aussi des séries continues dans lesquelles on peut rechercher des années très chaudes, des étés secs ou des vagues de chaleur sévères. Le choix doit tenir compte des modèles, scénarios, années et niveaux d’intensité. Définir un niveau de risque ou un quantile cible est souvent plus robuste que retenir automatiquement « la pire année ».
Et les événements extrêmes futurs ?
L’adaptation ne peut pas reposer uniquement sur le climat moyen. Les vagues de chaleur peuvent être détectées dans les projections puis classées selon leur durée, leur intensité et leur sévérité afin de produire des fichiers horaires. Cette méthode est détaillée dans Canicules et vagues de chaleur .