While most precipitation in Antarctica falls as snow, little is known about liquid precipitation, although it can have ecological and climatic impacts. This study combines meteorological reports at 10 stations with the ERA5 reanalysis to provide a climatological characterization of rainfall occurrence over Antarctica. Along the East Antarctic coast, liquid precipitation occurs 22 days per year at most and coincides with maritime intrusions and blocking anticyclones. Over the north‐western Antarctic Peninsula, rainfall occurs more than 50 days per year on average and the recent summer cooling was accompanied by a decrease of −35 annual rainy days per decade between 1998 and 2015 at Faraday‐Vernadsky. Projections from seven latest‐generation climate models reveal that Antarctic coasts will experience a warming and more frequent and intense rainfall by the end of the century. Rainfall is expected to impact new regions of the continent, increasing their vulnerability to melting by the preconditioning of surface snow.

CMIP5, CMIP6, and ERA5 Antarctic precipitation is evaluated against CloudSat data. At continental and regional scales, ERA5 and the median CMIP models are biased high, with insignificant improvement from CMIP5 to CMIP6. However, there are fewer positive outliers in CMIP6. AMIP configurations perform better than the coupled ones, and, surprisingly, relative errors in areas of complex topography are higher (up to 50 %) in the five higher-resolution models. The seasonal cycle is reproduced well by the median of the CMIP models, but not by ERA5. Progress from CMIP5 to CMIP6 being limited, there is still room for improvement.

The performance of a set of atmospheric models and meteorological reanalyses in the representation of precipitation days in Antarctica is assessed using ground‐based observations such as a precipitation gauge and a Micro Rain Radar during the Year Of Polar Prediction Special Observing Period at Dumont d'Urville (November 2018–February 2019), East Antarctic coast. The occurrence of precipitation is overall well predicted, but the number of days and intensity with snowfall are overestimated by the models. This is reflected by high values of bias, probability of detection, and false alarm ratios, in particular for reanalyses, due to too frequent simulated precipitating days. The Heidke skill score shows the overall great contribution of the models in the forecasting of precipitating days, and the best performances are achieved by numerical weather prediction models. The chronology is better represented when the models benefit from the data assimilation of in‐situ observations, such as in reanalysis or weather forecasting models. Precipitation amounts at the surface are overestimated by most of the models. In addition, data from a ground‐based radar make it possible to evaluate the representation of the vertical profiles of snowfall rate. We can show that an excessive sublimation in the atmospheric boundary layer can compensate for overly strong precipitation flux in the mid and low troposphere. Therefore, the need to expand the measurement of precipitation across the atmospheric column using radars is highlighted, in particular in Antarctica where the cold cloud microphysics is poorly known and observations are particularly rare.

CMIP5, CMIP6 and ERA5 antarctic precipitations are evaluated against CloudSat data. At continental and regional scales, ERA5 and CMIP models median are biased high, with insignificant improvement from CMIP5 to CMIP6 despite near-surface temperature improvement. However, less models yield outlying overestimation in CMIP6. AMIP configurations perform better than historical ones and, surprisingly, relative errors in areas of complex topography are higher (up to 50 %) in the 5 higher resolution models. The seasonal cycle is well reproduced by the median of the CMIP models but not by ERA5. There is limited progress from CMIP5 to CMIP6 and still room for improvement.

La calotte Antarctique, dont le bilan de masse de surface est principalement alimenté par les précipitations, stocke plus de 30 millions de km3 de glace (l’équivalent d’environ 60 mètres de niveau des mers). Toute perturbation de celle-ci a donc un impact direct sur le niveau global des mers. Malheureusement les processus à l'origine des précipitations sont extrêmement difficiles à observer du fait des conditions météorologiques complexes de l'environnement antarctique, et ainsi très peu connus. En croisant les données issues de différents instruments - radar embarqué sur satellite, mesures in-situ et télédétection depuis la surface ainsi que les modèles météorologiques et de climat - l'objectif est d'obtenir la meilleure synthèse possible, de représenter le plus fidèlement et précisément les précipitations dans leur environnement (comprenant la dimension verticale) et la meilleure capacité à prévoir leur évolution. Une première étude climatologique globale ainsi que régionale des précipitations cumulées en surface a été réalisée. Une évaluation des récentes avancées en modélisation (CMIP et ERA5) par rapport à l'unique jeu de données issues d’observations satellitales (CloudSat) pendant 4 années consécutives à l’échelle du continent a permis de mettre en avant la complexité et les nombreux désaccords dans la représentation des précipitations au pôle Sud. Il y a moins de valeurs aberrantes dans les quantités de précipitations simulées mais aucune amélioration notable du biais positif des modèles (surestimation des taux moyens de précipitations aux échelles continentale et régionale, toute l'année, indépendamment de la saison). Puis une analyse événementielle locale des précipitations a été poursuivie dans le cadre de la campagne YOPP, permettant d'étudier à la fois la surface et la verticale pendant une saison d'été austral complète. La divergence entre les modèles et réanalyses atmosphériques ainsi qu'avec les observations concernant les quantités de précipitations est notable. Un biais positif doit être pris en compte lors de l'utilisation des données de modélisation, tant sur l'intensité que la fréquence d'occurrence des événements de précipitation. L'analyse des données locales d'observation de Dumont d'Urville qui acquises pendant plusieurs années consécutives permettent de mettre la campagne YOPP dans un contexte pluriannuel. D'autre part l'étude des réanalyses ERA5 ainsi que des observations satellitales CloudSat sur la verticale complète et nous permet partiellement d'extrapoler l'analyse locale au continent Antarctique. En parallèle, l'exploitation de rapports météorologiques à différentes stations et des réanalyses ERA5 concernant la phase des précipitations a mené à la réalisation d'une analyse à l'échelle climatologique de l'occurrence des précipitations liquides en Antarctique. Ces événements pluvieux se manifestent généralement lors de l'apparition d'une intrusion maritime chaude et humide associée à un blocage anticyclonique. Malgré les différences concernant les quantités de précipitations liquides prédites, les simulations réalisées avec de nombreux modèles (CMIP6) et dans plusieurs scénarios futurs suggèrent que le réchauffement global futur de l'Antarctique s'accompagnera d'épisodes pluvieux plus fréquents et plus intenses.