L’équipe ESTIMR a pour objectifs principaux : la compréhension et la modélisation de la variabilité climatique et environnementale à différentes échelles spatiales – depuis les très grandes structures liées à la dynamique atmosphérique jusqu’à des phénomènes très locaux – et à différentes échelles temporelles – pour l’étude de climats passés, des processus présents et des évolutions futures. Dans ce cadre très vaste, l’une des forces de l’équipe ESTIMR repose sur l’utilisation et le développement de modèles statistiques de l’état-de-l‘art adaptés aux problématiques climatiques, grâce à une interaction multidisciplinaire soutenue entre climatologie, modélisation, physique, statistiques et intelligence artificielle.
Statistiques et Dynamiques des Événements Climatiques Extrêmes
Comment les statistiques et les systèmes dynamiques peuvent-ils aider à étudier les événements extrêmes ? Les événements extrêmes atmosphériques tels que les tempêtes, les vagues de chaleur, les vagues de froid et les précipitations intenses ont des effets graves sur les activités humaines et les écosystèmes naturels. Ces événements sont difficiles à étudier car ils sont rares ou peuvent ne jamais s’être produits auparavant, et parce que leur effet peut être extrêmement localisé dans l’espace et dans le temps. La compréhension des événements extrêmes nécessite donc des outils spéciaux pour surmonter les problèmes de taille d’échantillon et de résolution.
Dans ce cadre, nos efforts se sont concentrés sur trois axes principaux : i) étudier la relation entre l’occurrence des événements extrêmes et leurs déclencheurs dynamiques ou thermodynamiques à grande échelle, ii) fournir des estimations robustes de leurs périodes de retour dans un climat changeant iii) améliorer la représentation des événements extrêmes observés dans les simulations climatiques via la réduction d’échelle statistique.
Événements Extremes et Changement Climatique
L’attribution des événements extrêmes est un domaine émergent dans les sciences du climat, à l’intersection entre la statistique, la dynamique atmosphérique et les sciences humaines. L’un des objectifs est de décrire si et comment la probabilité d’un événement, comme une vague de chaleur, dépend du changement climatique. Le développement des services climatiques et l’interaction avec la société nécessitent l’examen de nombreux aspects scientifiques et de communication. Une discussion avec des professionnels externes à la communauté scientifique, ou avec des scientifiques d’autres disciplines, révèle des questions scientifiques spécifiques et des exigences de la communauté scientifique. De nouveaux questionnements surgissent également, auxquels on trouve encore peu de réponses. Cela appelle à une activité spécifique liant la science du climat au défi de répondre à ces exigences.
Au cours des quatre dernières années, l’équipe ESTIMR a développé quelques exemples d’études d’impact impliquant un dialogue avec des professionnels externes. Cette activité s’ajoute au développement d’outils statistiques tels que la correction des biais et la réduction d’échelle, qui développent déjà des aspects scientifiques utilisables pour les services climatiques. Cela a conduit à plusieurs projets et contrats, et un certain nombre d’études applicatives ont été menées. Nous nous sommes principalement concentrés sur les activités dans quatre secteurs : l’énergie, l’assurance, l’agriculture et la santé.
En combinant la recherche sur les événements climatiques extrêmes avec l’intelligence artificielle (IA), nous ouvrons la voie à de nouvelles perspectives passionnantes pour la prévision et la gestion des risques liés au climat. L’IA offre des outils puissants pour analyser de vastes ensembles de données climatiques, identifier des modèles complexes et prévoir les tendances futures avec une précision accrue. En intégrant ces technologies émergentes, nous sommes en mesure de renforcer notre capacité à anticiper et à atténuer les impacts des événements climatiques extrêmes sur les communautés humaines et les écosystèmes. Cette convergence entre la science du climat et l’IA représente une avancée cruciale dans notre compréhension et notre réponse aux défis posés par le changement climatique, et elle ouvre la voie à une collaboration interdisciplinaire fructueuse pour construire un avenir résilient et durable.