Par sa situation septentrionale, le vignoble champenois est très sensible aux événements gélifs se produisant au printemps (après le débourrement des bourgeons). Pour appréhender cette contrainte climatique aux échelles spatiales fines, pertinentes dans le cas d'un vignoble, nous avons utilisé les données climatiques provenant d'un réseau dense de 23 stations du vignoble marnais (pour 6 printemps 1998-2003) ainsi que des données d'altitude et d'occupation du sol. Nous étudions dans un premier temps les variabilités spatiale et temporelle des températures minimales et des écoulements de l'air. En utilisant diverses méthodes statistiques, nous caractérisons le topoclimat nocturne printanier du vignoble marnais. Nous mettons ainsi en évidence l'influence de la topographie sur la répartition spatiale des températures minimales. De plus, nous montrons l'existence de brises de pente, qui se développent progressivement au cours de la nuit. Dans un second temps, nous utilisons des méthodes d'interpolation spatiale géostatistique puis multicritère, afin de spatialiser l'aléa gélif. Prenant en compte l'environnement des stations, l'approche multicritère se révèle plus performante. Les modèles construits expliquent assez bien la répartition spatiale des températures minimales. Enfin, dans le but d'intégrer les écoulements de l'air dans nos modèles statistiques, nous réalisons une simulation du modèle numérique Meso NH pour une date représentative des conditions radiatives. Les sorties, qualitativement en accord avec les observations, illustrent bien les interactions entre les brises de pente et le vent général et permettent de localiser les zones d'accumulation d'air froid.

Les effets du changement climatique à l'échelle planétaire ont déjà des répercussions sur la viticulture et ces changements engendrent des interrogations sur son fonctionnement futur. L'évaluation des modifications possibles sur le vignoble de Champagne, notamment en termes d'extrêmes thermiques dommageables pour la vigne tels que l'aléa gélif printanier et les canicules, présente donc un intérêt pour la profession. Les températures influencent en effet le bon déroulement du cycle végétatif de la vigne et une avancée des stades phénologiques est déjà observée en Champagne. Ce vignoble présente un intérêt particulier du fait de sa position septentrionale mais aussi parce que les analyses y sont facilitées par la densité du réseau météorologique en place depuis près de 20 ans. Pour établir une prospective des conditions thermiques possibles, des sorties des modèles du climat français LMD et ARPEGE-Climat (RETIC) respectivement, à 300 km et 50 km de résolution sont validées et analysées sur une période de contrôle (1950 à 2000). Ils permettent ensuite de donner un aperçu des conditions thermiques et bioclimatiques futures (2001 à 2100) selon trois scénarios de changement climatique, les plus couramment utilisés : A1B, B1 et A2. La période de contrôle permet de mettre en évidence les biais froids des distributions statistiques des sorties de modèles au printemps et en été en termes d'estimation de fréquences d'extrêmes et de choisir le modèle ARPEGE-Climat (RETIC). Les sorties thermiques de ce modèle sont alors utilisées pour évaluer l'évolution jusqu'à 2100 des conditions bioclimatiques et thermiques futures. La fréquence des extrêmes gélifs printaniers au moment du débourrement devrait diminuer en avril mais dans l'hypothèse d'un débourrement plus précoce, ces extrêmes devraient, d'après les modèles, rester importants en mars et provoqueraient un gel accru des bourgeons. Celle des extrêmes chauds estivaux devrait augmenter dans le futur. L'analyse à échelle régionale est complétée par une analyse topoclimatique grâce au modèle à méso-échelle RAMS, qui permet d'obtenir une modélisation spatiale des températures. Incluant les facteurs locaux, ce modèle produit des résultats à résolution de 200 m. Les simulations de validation sont réalisées sur les évènements extrêmes gélifs printaniers (du 4 au 9 avril) et caniculaires estivaux (du 4 au 8 août) de l'année 2003, qui a provoqué le gel des bourgeons et l'échaudage des baies et qui est considérée ici comme exceptionnelle et représentative " du climat futur ". Les températures simulées (200 m) sur la Champagne sont comparées aux températures enregistrées par des stations sur les coteaux. Le modèle reproduit bien le cycle journalier des températures avec des biais plus ou moins bien marqués notamment sur les minimas et maximas journaliers.