Un bilan décrivant en détail l'épisode de la canicule du mois d'août a été adressé au Ministère de l'Equipement, des Transports, du Logement et de la Mer le 20 août.
Il rappelle les principaux éléments climatologiques de l'année 2003 et expose brièvement ce que l'on sait du réchauffement global. Il reprend également les communiqués de presse émis à l'attention du grand public.

L'été le plus chaud que la France ait connu ces cinquante dernières années

L'été 2003 est donc le plus chaud que l'on ait connu ces cinquante dernières années tant pour les températures minimales que maximales. Il est significativement plus chaud pour les températures maximales (+2°C) que les trois derniers étés les plus chauds (1976, 1983 et 1994).
Mais surtout il est plus chaud pour les températures minimales de 3,5°C que la moyenne 1950—1980 et de 1,4°C que 1994, le deuxième été le plus chaud.
De plus on note une augmentation linéaire sur les dix dernières années de la température minimale et dans une moindre mesure de la température maximale. Ce plus fort impact sur les températures minimales est cohérent avec la compréhension scientifique que l'on a du changement climatique.

 Moyenne sur la France des températures minimales et maximales de l'été

La canicule de la première quinzaine d'août est exceptionnelle
Sur la France
Cette canicule a été exceptionnelle par sa durée (près de deux semaines), et son intensité. Les records absolus de température maximale ont été battus au cours des douze premiers jours d'août 2003 sur plus de 70 stations météorologiques (d’un ensemble de 180 stations, notre échantillon représentatif des villes françaises). Depuis le 4 août, des températures supérieures à 35°C ont été observées dans les 2/3 de ces stations météorologiques, réparties sur l'ensemble des régions françaises. Des températures supérieures à 40°C y ont été observées dans 15% des stations, y compris en Bretagne ce qui n’était encore jamais arrivé depuis le début des mesures de température.
 La chronologie des températures minimales et maximales, moyennées sur la France est la suivante
 Nombre de jours où la température a dépassé les 35°C et les 40°C

A Paris où Météo-France dispose d'une série chronologique depuis 1873, on peut illustrer les propos précédents en étudiant les séquences de jours consécutifs où la température maximale a dépassé les 35°C.
En 1998, on observe une séquence de 4 jours consécutifs du 8 au 11 août, en 1911, on a une séquence de 5 jours consécutifs du 8 au 12 août où la température dépasse 35 °C. Sur cette séquence de 1911, on observe les valeurs moyennes suivantes : température minimale : 19,2°C ; température maximale : 36,2°C ; température moyenne : 27,7°C.
En 2003, on a une séquence de 9 jours consécutifs du 4 au 12 août. Sur cette séquence, on observe les valeurs moyennes suivantes : température minimale : 23,4°C ; température maximale : 38,1°C ; température moyenne : 30,8 °C
De plus les 11 et 12 août le record absolu de température minimale est battu ; il s'élève à 25,5°C et dépasse de très loin le record précédent qui s'élevait à 24 °C en juillet 1976.
Depuis 1873, les 5 jours les plus chauds en température moyenne se situent dans cette période suivi du 28 juillet 1947 (mais qui a connu une température maximale plus élevée de 40.4°C) puis par 2 autres jours de cette période d’août 2003.
En conclusion, cette période de canicule dépasse de très loin tout ce qui a été connu depuis 1873 par son intensité et sa longueur tant au niveau des températures minimales, maximales que moyennes. Le seul record qui n’a pas été battu est celui du maximum absolu mais on a observé dans la région des valeurs plus élevées en particulier à St Maur.

Dans cette période, il faut insister particulièrement sur les 11 et 12 août qui sont 2 jours tout à fait exceptionnels intervenant à un moment où les conséquences cumulatives de la canicule sont déjà très sensibles dans de multiples domaines.
Le vent qui est devenu très faible en fin de période les 11 et 12 a eu également un double rôle :
- dans le domaine de la pollution, car aux pics d’ozone observés particulièrement forts et permanents pendant cette période est alors venu s’ajouter un pic de dioxyde d’azote.
- en diminuant la ventilation et en accentuant donc encore le risque. L’humidité relative qui est reconnue comme un facteur aggravant de la canicule n’est pas ici un élément déterminant car l’humidité est restée généralement faible.

Un "blocage" exceptionnel sur l'Europe de l'ouest
Il s'agit d'une situation météorologique classique pour l'été avec des hautes pressions sur l'Europe de l'Ouest ( l'Anticyclone des Açores se prolonge par une dorsale de hautes pressions). Le caractère singulier de cette situation est qu'elle dure longtemps et qu'elle amène de l'air très chaud et très sec en provenance du sud de la Méditerranée, près de la surface comme en altitude. Les hautes pressions forment un obstacle au passage des perturbations orageuses. On parle de phénomène de blocage, connu par les météorologistes mais qui dure beaucoup plus longtemps qu'habituellement.

 Température de l'air à environ 1500 m

La canicule de la première quinzaine d'août a aussi touché nos voisins, mais dans une moindre mesure

 Températures minimales etmaximales à Paris, Orange, Lisbonne, Bruxelles, Madrid et Londres

Du 7 au 14 août 2003, à Paris-Montsouris, les températures minimales sont restées de façon quasi continue au-dessus des 23°C. Parmi les stations comparées ici, seule Lisbonne enregistre des valeurs de températures minimales de cet ordre mais avec cependant une baisse du 9 au 11.
En ce qui concerne les températures maximales, du 4 au 12, Paris-Montsouris et Orange restent largement au-dessus des 36°C ; Madrid aussi mais avec des températures moins élevées.
Le nombre de jours où les 35°C et les 40°C ont été dépassés est présenté ci-dessous :

 Pays voisins

En résumé, l'Espagne et l'Italie ont aussi été concernées par la canicule de la première quinzaine d'août. Seule l'Andalousie a connu une canicule plus sévère que la France, mais la population de cette région a un seuil biocritique de température supérieur à celui du nord de la France (26°C pour la Belgique, à comparer à 41°C pour l'Andalousie).

Une sécheresse marquée, mais pas exceptionnelle,
sauf sur le sud-est
La pluviométrie de février à août est partout déficitaire par rapport à la normale, notamment dans le Centre-Est et la Corse où le déficit dépasse les 50%. En 1976, sur la même période, c’est l’ouest et le nord du pays qui subissaient des déficits supérieurs à 50%, alors que l’extrême Sud-Est et la Corse affichaient des excédents.

Cette dernière carte montre un déficit de précipitations sur la quasi-totalité du pays avec des précipitations souvent comprises entre 50 et 80% des normales et de nombreuses zones avec des précipitations comprises entre 30 et 50% des normales sur une moitié sud-est du pays. (De tels déficits sur une période aussi longue que 6 mois sont exceptionnels).
Depuis février 2003, la plupart des régions françaises n’ont recueilli que 200 à 400 mm de pluie, le Sud Est et la Corse sont plus particulièrement défavorisés avec moins de 200 mm. A titre de comparaison en 1976 l’Ouest et le Nord du pays ne relevaient que 100 à 200 mm sur cette même période.
Mais surtout, la sécheresse de 1976 faisait suite à un hiver 75-76 particulièrement sec alors que l'hiver 2002-2003 a été bien arrosé, notamment sur la moitié nord du pays

 cumul des pluies en mm

Conséquences pour le climat de la France du réchauffement global

Ce que disent les observations.
Le réchauffement climatique se poursuit à l’échelle planétaire. L’année 2002 a été l’année la plus chaude depuis que l’on fait des mesures régulières dans le monde (environ 140 ans), à l’exception de l’année 1998 qui détient le record de chaleur pour la moyenne planétaire. Ces années ne sont pas isolées puisque les 7 années les plus chaudes du XXième siècle sont comprises dans la période des années 90. Depuis la fin du XIXième siècle, l’augmentation de température moyenne serait comprise entre 0,4 et 0,8°C. Cela peut paraître faible, mais c’est loin d’être négligeable si on compare cette variation à celle qui sépare une période glaciaire (comme il y a 18000ans) et une période interglaciaire (comme actuellement). Il n’y a en effet que 4 à 6°C d’écart entre une période glaciaire et une période interglaciaire. Donc 0,6°C d’augmentation sur une centaine d’années, ce n’est pas négligeable.
A l’échelle de la France, le réchauffement a été en moyenne de l’ordre de 1 degré, un peu plus fort dans le Sud-Ouest et un peu plus faible au Nord. Les températures nocturnes se sont aussi réchauffées plus vite que les températures de milieu de journée.

Les simulations pour ce siècle
Sur la France
Les équipes de recherche de Météo-France contribuent aux travaux du GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) et nous avons réalisé des simulations de scénario de changement climatique qui ont porté sur la période 1950-2100. Elles ont considéré l'augmentation des gaz à effet de serre (CO2, CH4, CFCs …), les variations de concentration de certains aérosols (sulfates) et les variations de concentration de chlore observées puis projetées pour la période 2000-2100.
Parmi les changements climatiques probables à l'échelle de la planète, citons :
•Des températures maximales et minimales plus élevées
•Plus de jours de fortes chaleur et moins de jours de gel sur la plupart des régions continentales
•Plus de précipitations intenses sur de nombreuses régions.
Les résultats sont cohérents avec ceux obtenus par les autres équipes internationales. Par contre, d'autres changements climatiques possibles sont à considérer avec plus de méfiance : ainsi, le nombre et l'intensité des tempêtes ou des cyclones tropicaux reste incertains.
Pour l'Europe, la plupart des modèles climatiques indiquent un réchauffement plus marqué en été et au Sud, une augmentation des précipitations plus forte en hiver au Nord et une diminution des pluies plus importante en été au Sud. Mais la localisation précise des changements climatiques peut être différente d'une simulation à l'autre, la limite nord sud, semblant couper la France en deux. Il est clair que le pourtour méditerranéen connaîtra un déficit en eau.
Le modèle "ARPEGE-CLIMAT" développé par Météo-France a la particularité de présenter une plus grande finesse de représentation au niveau de l'Europe. Une simulation à résolution fine sur la France et l'Europe a ainsi été effectuée sur les 30 dernières années du scénario climatique (2070-2099).
Les résultats laissent présager sur la France :
•Un réchauffement en hiver plus faible sur la partie Ouest qui est sous influence océanique
•Des températures plus élevées, surtout en été, et surtout dans le Sud sur le pourtour
Méditerranéen
•Des précipitations accrues en hiver, et particulièrement sur l'Ouest
•Des précipitations déficitaires dans le Sud en été
•Une réserve d'eau affaiblie, surtout pour le Sud

Pas d'augmentation de la fréquence des tempêtes
La fréquence des tempêtes n'a pas augmenté sur la France ces cinquante dernières années.
Nous n'observons pas non plus de tendance significative à l'augmentation ou à la diminution du nombre des épisodes de pluies diluviennes dans le Sud-est de la France au cours des quarante dernières années (en moyenne près de trois par an, mais avec une très forte variation d'une année à l'autre).

 Nombre de tempêtes observées chaque année de 1950 à 1999 sur la France

Hiver 2002-2003, neigeux mais pas exceptionnel
L'hiver 2002-2003 a été très doux et pluvieux jusqu'au 3 janvier puis froid et neigeux en janvier avant d'être froid et sec en février. Tout en étant un vrai hiver, il n'a pas été exceptionnel.
C'est en janvier 1985 pour la dernière fois, que la France fut plongée dans une vague de froid souvent comparable, tant en intensité qu'en durée, à février 1956 et janvier 1963. Les chutes de neige débutent dans la nuit du 5 au 6 janvier et laissent une épaisseur comprise entre 2 et 8 cm. On se souvient de cet hiver notamment par la vague de froid qui touche tout le pays en assurant le maintien au sol de la neige et aussi par les cumuls de neige sur la Côte d'Azur (38 cm à Nice).

Impact sur les événements extrêmes
Les simulations climatiques couplant les modèles de circulation générale atmosphériques et océaniques sont très coûteuses en temps de calcul et ne peuvent donc être réalisées qu’avec des modèles ne décrivant au mieux que des échelles spatiales de quelques centaines de kilomètres. Or les événements extrêmes sont souvent d’échelle spatiale plus faible, de l’ordre de la centaine de kilomètres pour les cyclones ou les systèmes frontaux précipitants des moyennes latitudes, plus faible encore pour les systèmes orageux associés aux pluies diluviennes. De même, certains phénomènes extrêmes sont très intenses mais de très courte durée et sont donc inaccessibles à la simulation par les modèles climatiques.
Quelques études ont été réalisées sur les événements résolus par les modèles climatiques de grande échelle. Une première étude canadienne montre que l’intensité des précipitations quotidiennes les plus fortes pourrait augmenter d’un pourcentage plus élevé que les précipitations moyennes (de l’ordre de 11% en moyenne à l’échelle de la planète pour une augmentation de 4% des précipitations moyennes). Ce résultat a par la suite été confirmé par d’autres groupes de recherche.
On note en particulier à partir d’une simulation que nous avons réalisée utilisant un scénario moyen d’augmentation des gaz à effet de serre, que les précipitations hivernales en France augmenteraient d’ici à la fin du XXIième siècle d’environ 10%. Les pluies les plus intenses (représentant en moyenne 5% des cas), augmenteraient 2 fois plus vite. En été, le modèle simule un assèchement de l0 à 20% sans qu’il y ait partout une réduction des pluies les plus fortes. Mais il faut considérer ce résultat avec beaucoup de prudence car les simulations des changements de précipitations sont incertaines, en particulier à une échelle aussi petite que la France et en particulier pour les événements extrêmes.
L’augmentation de la probabilité d’événements de fortes chaleurs est simulée par l’ensemble des modèles climatiques qui simulent tous un réchauffement moyen. Cependant l’incertitude sur le facteur d’augmentation est ici aussi importante.
A partir de notre simulation du changement climatique (utilisant un scénario moyen d’augmentation des gaz à effet de serre), nous obtenons une multiplication par un facteur de l’ordre de 5 de la fréquence d’épisodes de fortes chaleurs d’ici à la fin du XXIième siècle (nombre de jours avec des températures dépassant 35°C).

Impact sur l'enneigement
Les stations de sport d'hiver auront encore longtemps de la neige, mais de moins en moins ... en moyenne. En effet, la quantité de neige et la durée de la saison de chaque station varient bien sûr beaucoup d'une année à l'autre. Les mesures faites depuis plus de quarante ans au col de Porte (massif de la Chartreuse, 1320m) montrent bien une faible diminution moyenne au cours des derniers quarante ans. Il faut cependant se garder de tirer des conclusions trop hätives d'une seule série de données aussi courte. A plus grande échelle, les données des satellites indiquent une réduction moyenne de la couverture de neige d'environ 10% depuis 1960 sur les continents de l'hémisphère nord. Là encore, les données ne couvrent qu'une période trop courte pour en faire, à elles seules, un signe de changement climatique.
Cependant ces observations vont bien dans le sens du réchauffement mesuré par ailleurs. Pour le futur, nous devons tenter d'élaborer des scénarios d'évolution qui s'appuient sur les résultats de modèles qui simulent les évolutions du climat. Suivant une étude récente du Centre d'Etudes de la Neige (Météo-France, Grenoble), la réduction du manteau neigeux au cours du XXIème siècle serait surtout sensible en basse et moyenne montagne mais reste très incertaine selon le scénario climatique envisagé. Il suffit d'un réchauffement moyen de 2° pour que la saison d'enneigement soit réduite d'environ un mois vers 1500m d'altitude, et cela malgré une augmentation des précipitations neigeuses hivernales.

 Nombre de jours de neige dans les Alpes

La prévision climatique saisonnière
Météo-France, comme d’autres centres météorologiques dans le monde, a depuis quelques années développé une méthode de prévision à l’échelle de la saison. Il faut bien distinguer ce type de prévision de la prévision météorologique classique. Il ne s’agit pas ici de prévoir dans le détail les situations météorologiques comme on le fait pour la prévision quotidienne. Il s’agit de prévoir si la saison à venir sera plutôt plus chaude, plus froide que la moyenne ou simplement proche de la moyenne. De la même façon on cherche à savoir si la situation sera plus humide ou plus sèche que la normale ou encore simplement normale. Ces prévisions sont effectuées, pour notre part, à l’aide d’un modèle météorologique du même type que celui qui est utilisé pour la prévision du temps.
Sur un ensemble de 4 modèles différents, dont le nôtre, deux d’entre eux prévoyaient à partir du mois de mai, un été 2003 plus chaud que la moyenne sur l’Europe de l’Ouest, tandis que les deux autres prévoyaient un été normal. Cette diversité des résultats traduit la faible prévisibilité des températures sur l’Europe de l’Ouest, particulièrement en été. Si la prévision d’un modèle est bonne pour une année particulière, cela ne signifie pas que ce modèle est meilleur : il est indispensable d’évaluer la qualité des prévisions sur une période de temps supérieure à 10 ans. Des projets de recherche récents ont permis de faire le point sur la qualité des prévisions saisonnières des modèles actuels. Il s’agissait de vérifier, a posteriori sur les dernières décennies, la qualité des prévisions que l’on aurait pu faire si l’on avait disposé des modèles actuels. Cela permet d’évaluer la qualité des prévisions. Il en ressort que les températures sont mieux prévisibles que les pluies, et que les prévisions sont meilleures dans les tropiques qu’aux moyennes latitudes. Il a aussi démontré que les meilleures prévisions sont obtenues en combinant les résultats de modèles différents.
Certains s'interrogent si la canicule que l'on a connu en août est liée à une téléconnection avec la mousson africaine. Le phénomène constaté pendant cette canicule est la présence d’air chaud et sec en altitude au-dessus de l’Europe de l’Ouest. Par contre l’origine physique de la situation persistante de cette première quinzaine d'août n’est pas connue. Un groupe de chercheurs italiens a fait une hypothèse qui demande à être vérifiée. Ils associent la vague de chaleur à des pluies de mousson plus importantes que la moyenne dans le sud sahélien. Il faut cependant signaler qu’en 1976 le Sahel était plutôt sec que la moyenne et que l’année 1988 plus humide au Sahel n’a pas été plus chaude que la moyenne en France. On ne peut donc pas s’appuyer sur ces exemples passés pour en tirer des enseignements concernant cette situation exceptionnelle.

La communication au grand public du 1 au 13 août

La canicule a bien été prévue par Météo-France, qui, outre les prévisions habituelles, a communiqué vers le grand public compte tenu de l'ampleur de l'événement prévu le 1er août (mise en place de la canicule), le 7 août (poursuite pour encore une semaine), et le 13 août (fin de l'épisode).
Le 7 août l'attention sur le risque sanitaire est explicite, en raison de la durée et de l'amplitude prévue.
Ces communiqués de presse ont très largement été repris par tous les médias télévisuels, presse écrite et parlée.

 Communiqué du 1er août 2003
 Communiqué du 7 août 2003
 Communiqué du 13 août 2003