Modèle hydride physique / statistique pour déterminer la probabilité des pluies les plus extrêmes

L’eau plus précieuse que le pétrole ? Cela pourrait bien devenir réalité, car la demande en eau augmente rapidement du fait de la croissance démographique. Le besoin urgent d’estimations précises de la disponibilité de l’eau figure parmi les motivations de l’axe choisi par Rachel White pour son doctorat. Elle travaille avec un modèle climatique régional très répandu pour simuler les précipitations et les ruissellements, qui gouvernent la disponibilité de l’eau. La scientifique étudie le cas du bassin de l’Oliphant en Afrique du Sud, soumis à un grave stress hydrique. Rachel White a relevé de fortes divergences entre les ruissellements calculés par le modèle et ceux observés concrètement. En appliquant une nouvelle méthode pour décrire la pénétration de l’eau dans le sol et son évaporation, elle a alors obtenu des résultats bien plus proches de la réalité. Son travail pourrait être utile aux études sur la disponibilité de l’eau dans le monde entier, information essentielle pour les États et les ONG qui élaborent des solutions de gestion de l’eau.
J’utilise le modèle climatique régional WRF pour étudier le rapport entre les précipitations et les ruissellements à l’échelle du bassin hydrographique (à 4 km près), en observant notamment les changements saisonniers du coefficient de ruissellement (rapport entre la hauteur d’eau ruisselée et la hauteur d’eau précipitée). Nous espérons modéliser la probabilité des précipitations et des ruissellements extrêmes dans les conditions éventuelles du futur changement climatique.
Les ruissellements extrêmes ont des chances de provoquer des inondations, et nous distinguons les ruissellements superficiels, qui touchent la zone où les précipitations ont eu lieu, et les phénomènes de ruissellements souterrains extrêmes, susceptibles d’affecter des régions éloignées du lieu des précipitations.