Regional tests for trend detection in maximum precipitation series in the French Mediterranean region

Abstract

Recent major floods in the French Mediterranean region prompted the investigation into whether they are the consequence of climatic change. Changes in monthly and annual maximum series from 92 precipitation gauges in the French Mediterranean region were examined. Each station provided a minimum of 56 years of daily measurements. Trends were searched for using the Mann-Kendall non-parametric test and the maximum-likelihood parametric method. The main aim was to build two tests to estimate the regional significance of the local trends detected to allow estimation of whether local changes are due to chance or to a real climatic change. In Languedoc Roussillon, it was observed that monthly maxima have been decreasing in March and increasing in April. This can be explained by a transfer of rainy days from March to April. Significant increases were also detected in annual maxima and in monthly maxima in October, in the southern part of the Massif Central.

Résumé

Les inondations majeures de ces dernières années en région Méditerranéenne Française ont posé la question de savoir si elles étaient la conséquence d'un changement climatique. Cette étude examine les changements dans des séries de maxima mensuels et annuels, issues de 92 pluviomètres du pourtour Méditerranéen Français. On dispose à chaque poste d'un minimum de 56 ans de mesures journalières. Les tendances sont recherchées par les méthodes usuelles non paramétrique de Mann-Kendall et paramétrique du rapport de vraisemblance maximale. L'intérêt principal est ici de mettre en place deux tests pour évaluer la significativité régionale des tendances qui seront détectées localement. Celle-ci nous permettra de voir si ces non-stationnarités locales sont dues au hasard ou à un réel changement d'origine climatique. On observe, dans le Languedoc Roussillon, une chute des maxima au mois de Mars, suivie au mois d'Avril d'une augmentation des maxima. Ceci peut s'expliquer par un déplacement des jours de pluie du mois de Mars vers le mois d'Avril. Des augmentations significatives des maxima annuels et des maxima mensuels d'Octobre ont également été détectées dans le sud du Massif Central.

Keywords:

• climatic change
• Mann-Kendall test
• generalized extreme value distribution
• maximum-likelihood method
• regional test for trend detection

Mots clefs:

• changement climatique
• test de Mann-Kendall
• distribution généralisée des valeurs extrêmes
• rapport de vraisemblance maximale
• test régional de détection de tendance