Attributing icing precipitations trend (1951-2098) in the context of climate change in Europe

Attribution de la tendance des précipitations givrantes (1951-2098) dans le contexte du changement climatique en Europe

¹ LMD/IPSL, École Polytechnique, Université Paris Saclay, ENS, PSL Research University, Sorbonne Université, CNRS, Palaiseau, France
² Département de Géographie, Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis, UMR7533 Ladyss, Saint-Denis, France
³ ENEDIS, Courbevoie, France

^* Corresponding author: florian.raymond02@univ-paris8.fr

Abstract

Freezing rain and wet snow, both mentioned as “icing precipitation” in this study, are wintertime climatic events that can lead severe damages for environment and societies. At the European scale, only few studies focused on these climatic events, in comparison with North America. The objectives of this study is (i) to apprehend the actual and future spatio-temporal variability of the “high-impact Icing Precipitation favourable Days” (IPDs), and (ii) to explore the dominating climate variable controlling the IPD trends between the temperature (thermal conditions) and the precipitation (vulnerability conditions), because of the uncertainties of the future projections. Daily minimum, maximum near surface temperatures and accumulated precipitations from the E-OBS (historical period; 1951-2018) and from the Euro-Cordex initiative (future simulations; 2026-2098) are used to apprehend the IPDs. For the historical period, no clear trend emerges, either for the IPDs evolution and for the influential climate variable. For both the near- and long-term horizons, models simulate a decrease in the frequencies of IPDs that should affect almost all of Europe, except for the Scandinavia region. In addition, there would be a strong contribution of the temperature, climatic variable well simulated by regional models, as the most influential climatic conditions in the future variability of the IPDs.

Résumé

La pluie verglaçante et la neige collante, toutes deux mentionnées comme des « précipitations givrantes » dans cet article, sont des événements climatiques hivernaux qui peuvent entrainer de forts impacts sur les sociétés et sur l’environnement. A l’échelle européenne, peu d’études ont porté sur ces événements climatiques, en comparaison avec l’Amérique du Nord. Les objectifs de cette étude sont (i) d’étudier la variabilité spatio-temporelle actuelle et future des jours favorables à l’apparition d’événements de précipitations givrantes à forts impacts (« high-impact Icing Precipitation favourable Days »; IPD), et (ii) de cerner la variable climatique de surface qui influencerait majoritairement la variabilité des IPDs, entre la température (conditions thermiques) et les précipitations (conditions de vulnérabilité), pour évaluer la robustesse des résultats en raison des incertitudes des projections futures notamment pour les précipitations. Les températures quotidiennes minimales et maximales ainsi que les cumuls quotidiens des précipitations issues de la base de données E-OBS (période historique; 1951-2018) et de l’initiative Euro-Cordex (simulations futures; 2026-2098) sont utilisées pour étudier les IPDs. Pour la période historique, aucune tendance claire n’émerge, que ce soit pour l’évolution des IPDs ou pour la variable climatique ayant la plus forte influence. A court et long terme, les modèles simulent une diminution des fréquences d’apparition des IPDs, qui devrait toucher la quasi-totalité de l’Europe, à l’exception de la Scandinavie. De plus, il y aurait une forte contribution de la température, variable climatique bien simulée par les modèles régionaux, comme condition climatique la plus influente dans la variabilité future des IPDs.