Variations spatiales et temporelles des précipitations des neuf division climatiques de l'Oklahoma et implications pour l'utilisation locale de l'indice régional Spatial and temporal variations of precipitation of the nine climate divisions of Oklahoma, and implications for local use of the regional index

Résumé

L'objectif de cette étude est de quantifier l'importance des variations spatiales des précipitations mensuelles par rapport à leurs variations temporelles régionales à l'échelle des divisions climatiques de l'Oklahoma. Les variations des précipitations à l'intérieur d'une division climatique sont supposées être constituées par trois composantes : les variations spatiales systématiques, les variations temporelles moyennes de la division climatique et les variations aléatoires. Les variations spatiales systématiques sont définies par le gradient des précipitations moyennes sur l'intégralité de la période. Les variations temporelles moyennes de la division climatique sont représentées par les variations temporelles de la moyenne spatiale des précipitations observées aux stations de la division, cette moyenne étant appelée indice régional. Les variations aléatoires sont estimées avec les différences entre les valeurs centrées réduites des précipitations observées aux stations et celles de l'indice régional. Cette étude montre que les amplitudes des variations aléatoires des précipitations mensuelles des neuf divisions climatiques de l'Oklahoma sont significatives par rapport aux variations temporelles régionales. La quantification de l'amplitude des variations aléatoires est importante pour l'utilisation des prévisions régionales des précipitations, car elle permet de déterminer les plages de variation des précipitations locales autour de l'indice régional et donc l'augmentation des risques pris par les utilisateurs des prévisions régionales pour des applications locales.

Mots-clés:

• Pluviométrie mensuelle,
• variations spatiales,
• variations temporelles,
• division climatique,
• indice régional,
• Oklahoma

Abstract

The objective of this study is to quantify the magnitude of the spatial variations of the monthly precipitation and relate them to the regional temporal variations of the monthly precipitation at the spatial scale of the climate division of Oklahoma. The precipitation variations within a climate division are assumed to consist of three components: the systematic spatial variations, the mean temporal variations of the climate division, and random variations. The systematic spatial variations are defined with the long-term precipitation gradient. The mean temporal variations of the climate division are represented by the temporal variations of the spatial average of the precipitation observed at the stations included in the climate division; this average is called divisional precipitation. The random variations are estimated with the differences between the standardized values of station and divisional precipitation. This study shows that the magnitude of the random variations of the monthly precipitation of the nine climate divisions of Oklahoma is significant compared to the regional temporal variations. The quantification of the magnitude of the random variations is critical for the use of regional precipitation forecasts, because it allows one to define ranges of local precipitation around the divisional precipitation, and then to quantify the increase of the risk taken by local users of the regional precipitation forecasts.

Keywords:

• Monthly precipitation,
• spatial variation,
• temporal variation,
• climate division,
• divisional value,
• Oklahoma