Academic literature on the topic 'Précipitations (météorologie) – Afrique centrale'

Ce travail établit les signaux cohérents de la variabilité climatique de l’Afrique centrale et leurs connexions grâce a une base de données pluviométriques (1951-90), ainsi qu'à des données satellitales et des réanalyses issues de mcg. Les advections de vapeur d'eau sur l’Afrique centrale trouvent leur origine dans l'atlantique austral, avec des changements intrasaisonniers supérieurs à ceux observes à l'échelle interannuelle. Mais le coeur du bassin congolais constitue aussi une région-source de divergence présente pratiquement tout au long de l'année qui redistribue de la vapeur d'eau vers le sahel ou le sud-est du Zaîre. Le poids des conditions de surface est important. Par ailleurs, l'olr mensuelle reflète la pluviométrie de l’Afrique centrale associée à la convection cumuliforme et à la circulation tropicale à grande échelle, mais ce n'est pas un indicateur pertinent des précipitations régionales tout au long de l'année et pour toutes les régions. L’Afrique centrale n'est pas un ensemble pluviométrique uniforme qui varie de façon homogène à l'échelle interannuelle, mais il est tout de même possible d'observer plusieurs analogies avec la variabilité d’autres régions africaines. Le signal de l'enso est particulièrement lisible dans la convection profonde de l’Afrique centrale. Chaque occurrence enso correspond à une modulation d'amplitude du cycle pluviométrique semi-annuelle du Congo/Gabon, démontrant le pouvoir prédictif des tso. La modulation des précipitations de l’Afrique centrale par les tso atlantiques, pacifiques et indiennes est liée à un déplacement de la circulation est-ouest, par le biais de la modification des zones d'instabilité. Les variations thermiques de l'atlantique austral imposent aussi un dérèglement de la position latitudinale de la zcit et desadvections. La cartographie fonctionnelle du biome forestier grâce au ndvi identifie différents comportements forestiers et indique que le caractère sempervirent possède des nuances spatiales et temporelles. Le forçage saisonnier des précipitations sur la productivité végétale est souvent décalé dans le temps. Il est difficile d'extraire un signal bioclimatique interannuel à cause du biais d'origine instrumental, mais les variations interannuelles du ndvi de la rca et du Haut-Zaire sont expliquées par la pluviométrie
This study establishes the coherent signals of the climatic variability and its connections in central Africa from a rainfall data base (1951-90), as well as satellite data and a reanalysis of the data from gcm. The water vapour advections over central Africa originate in the southern Atlantic Ocean with greater intraseasonal changes than those observed at the interannual scale. The heart of the Congo basin is also a regional source of divergence which is present for most of the year, and which redistributes water towards the Sahel or south-eastern Zaire. The surface conditions, for example topography and forestry, are important. In addition, the monthly olr reflects the rainfall of central Africa associated with deep convection and tropical circulation on global scale, but is not a good indicator of rainfall for all regions and all periods of the year. Central Africa is not a uniform rainfall area which varies homogeneously at interannual scale. Nevertheless, many analogies can be mad with other African areas. The enso signal is particularly visible in the deep convection of central Africa. Each enso occurrence corresponds with a modulation of the amplitude of the semi-annual rain cycle in the Congo-Gabon area, proving the predictive power of the sst. The rainfall modulation of the Atlantic, pacific and Indian sst's in central Africa is linked to a change in the east-west circulation due to the modification of the instable areas. The thermal variations in the southern Atlantic also impose a change in latitude of the itcz and the advections. The phenological mapping of rainforests using ndvi identifies different forestry behaviours and indicates certain spatio-temporal differences. A time lag is often observed between the rainfall and the forestry productivity. It is difficult to extract a bioclimatic signal due to the instrumental bias, but the interannual variations of the ndvi of the rca and northern Zaire are explained by the rainfall

Les problèmes qui se posent dans une recherche en climatologie tropicale sont la faible densité du réseau d'observations , l'inégale répartition spatiale des appareils de mesure, et la médiocrité de certaines séries du fait de l'importance des lacunes. La valeur des résultats d'analyse et des conclusions est fonction de la rigueur dans la critique des ordonnées et de la répartition spatiale du réseau de stations à étudier. En Afrique centrale, l'analyse des relevés pluviométriques des stations les plus fiables sur la période 1946-1985 montre l'évolution pluviométrique caractéristique des changements climatiques observés à l'échelle continentale et planétaire dans la seconde moitie du vingtième siècle. L'analyse en composantes principales permet une approche globale de la chronique de l'évolution pluviométrique, et de l'organisation spatiale du champ de variabilité. Les cartes d'organisation des champs pluviométriques et les graphiques des scores des années sur les axes factoriels offrent des images probantes des fluctuations pluviométriques sur la période étudiée. Ces fluctuations pluviométriques dans la région sont en relation étroite avec la diversité du milieu physique ; mais aussi, il existe une relation de cause à effet entre l'activité des deux centres d'action qui commandent la répartition des pluies en Afrique centrale et la baisse de la pluviométrie. Le bilan global est une déficience pluviométrique généralisée en rapport avec la défaillance de l'anticyclone de Ste-Hélène et son corollaire, la prépondérance de l'activité de l'harmattan saharien. La partie nord connaît un déficit bien plus marqué que la partie sud. Si la tendance observée depuis le début des années soixante-dix se poursuit jusqu'à la fin du siècle, les moyennes mensuelles caractéristique des régimes pluviométriques en milieu intertropical africain devront subir de profondes modifications, en particulier si l'on considère une normale (de l'omm) qui irait de 1970 à l'an 2000
The problems about research in tropical climatology are mainly the lwo density of observations post, the inequal spatial repartition of measurements and the very bad quality of some series, because of the importance of missing datas. The value of results and conclusions depend of the exactness in reviewer of existing datas and their spatial repartition. In central africa, the study of rainfall comming from the best stations in the period going from 1946 to 1985 shows the evolution and the main climatic change seen at continental and planet scale in the second half of the twentieth century. The main componment analysis allows a global approch of rainfall evolution and spatial organisation of rainfall field variability. The maps show the spatial organisation of rainfall variability field, and the graphs of annual score s on factorial axes give pictures of the chronologic rainfall flucturations. These rainfall fluctuations in the region are in closely accordance with the diversity of the physical milieu; otherwise, there is a relation between the rainfall diminution and the activity of the two actions center which deal with the spatial organisation of rainfield. The final result is a general rainfall deficiency irrelevant to the weakening of st. Helena anticyclone and the reinforcement of harmattan winds comming from sahara. In the north, the faillure of rainfall is more important than in the south. If the trend observes since 1970 continues, the monthly rainfall means which caracterise african intertropical rainfall regimes should be modified. Mainly if the normal rainfall period runs from 1970 to 2000, according to the 30 years wmo recommandations

Cette etude porte sur la physico-chimie des pluies collectees de juin 1988 a juin 1989 sur le site forestier d'enyele (nord congo). Elle integre egalement les resultats des travaux anterieurs realises sur des pluies collectees de novembre 1986 a septembre 1987 a dimonika (sud congo). L'analyse statistique et temporelle de la composition chimique de ces pluies a permis de caracteriser et quantifier les principales sources de gaz et aerosols a l'echelle de l'afrique centrale au cours de cycles saisonniers complets. L'etude de l'influence des caracteristiques physiques des nuages precipitants sur les niveaux de concentrations chimiques de la pluie au sol comprend un volet experimental et un volet modelisation. Le volet experimental a permis d'etablir une nouvelle classification du type de pluie (stratiforme ou convectif) en fonction du contenu en eau moyen pondere realisee grace aux enregistrements granulometriques de 62 evenements pluvieux du nord congo. L'etude de regression entre les concentrations chimiques et le contenu en eau a montre des relations distinctes selon le type de pluie et la nature (gaz ou aerosol) du compose lessive. La modelisation a ete realisee a l'aide d'un modele de nuage convectif applique au lessivage de so#2gaz et so#4 aerosol. Elle a permis de confirmer le comportement distinct des gaz et des aerosols vis-a-vis de l'effet de dilution par les plus fortes pluies, et d'identifier les principaux processus mis en jeu

Cette étude s'inscrit dans le cadre de la documentation de la variabilité intrasaisonnière atmosphérique et l'analyse de la prévisibilité sur les régions Afrique Centrale et Golfe de Guinée. Elle porte sur les saisons de l'année pour lesquelles la ZCIT est au dessus de l'équateur. Des travaux menés distinctement sur les mois de Mars à Juin et de Septembre à Novembre, il ressort que les activités convective et pluvieuse au cours de ces saisons sont régies par trois modes principaux de variabilité assez proches. Au cours de ces deux saisons, les systèmes individuels générateurs de pluie se déplacent d'est en ouest, et leur activité est régulée par des enveloppes convectives se déplaçant vers l'est. Des analyses spécifiques ont mis en lumière la forte empreinte de signaux équatoriaux de type onde de Kelvin se propageant vers l'est et dont les phases régulent l'organisation des systèmes convectifs. L'impact relatif d'ondes équatoriales se propageant vers l'ouest (Rossby en particulier) et celui d'advections de masses d'air méditerranéennes n'est pas à négliger, d'autant plus qu'elles sont susceptibles d'interagir avec les ondes de Kelvin, et donc de moduler les phases de l'activité convective. Les forçages externes ainsi identités constituent des sources potentielles de prévisibilité pour les modes intrasaisonniers mis en évidence. Utilisant les données de la base multi-modèle TIGGE, l'analyse de la prévisibilité de chacun des modes principaux de variabilité est réalisée. Se focalisant sur les phases spécifiques de ces modes, les scores obtenus augurent une prévisibilité au delà de 10 jours surtout pour des prévisions initialisées lorsque les principales sources sont actives
In this study we document the intraseasonal variability of the tropical convection and its predictability during the rainy season over the Central Africa and the Gulf of Guinea. Here, our study mainly focuses on seasons of the year for which the ITCZ is north of the equator. Based separate studies carried out on March to June and September to November seasons, we are able to identify three main modes of variability that modulate tropical convection and rainfall in West and Central Africa. During these two seasons, while individual rain-producing systems move westward, their activity is highly modulated by eastward propagating subregional and regional scale systems. Results of detailed analysis indicate the coupling between tropical convection and equatorial Kelvin wave in the region. The phases of these eastward propagating signals play an important role by regulating the organization of convective systems. Moreover, the role played by westward propagating signals (Rossby wave in particular) and Mediterranean air intrusion needs to be taken into account. These systems by interacting with Kelvin wave, may modulate the phases of convective activity in the region. Therefore, external forcing associated with these systems can be useful to the predictability of the intraseasonal modes the region. A multi model diagnostic study is performed using data available from the TIGGE project in order to evaluate the predictability of each of the main modes of variability. For a typical phase of these modes, there seems to be a statistically significant skill associated with predictability of beyond 10 days, especially for predictions initiated from active main sources

La variabilite spatiale et temporelle des precipitations en afrique orientale (kenya-ouganda-tanzanie) est etudiee a l'aide d'un modele d'analyse de la variance a deux facteurs (spatial et temporel) sur la periode 1932-1983. On a recherche les liaisons entre les fluctuations de cette pluviometrie et plusieurs indicateurs de la circulation atmospherique mesures a la surface des oceans indien et pacifique (pression, vent, temperatures de l'eau et de l'air) et par l'infra-rouge thermique satellitaire sur l'afrique et l'ocean indien. Le signal le plus coherent a ete trouve pour la saison des pluies d'octobre-novembre pendant laquelle la zone de convergence intertropicale traverse l'afrique orientale du nord vers le sud. L'altitude ou la position des stations par rapport aux unites topographiques, semble n'avoir qu'une influence secondaire sur l'amplitude des anomalies pluviometriques. L'analyse spectrale de la pluviometrie indique une periodicite de 5-6 ans pour cette saison. Environ une annee sur 5-6, l'ensemble de l'afrique orientale recoit des precipitations importantes par rapport aux autres annees. En anomalie pluvieuse (seche), la circulation est caracterisee par l'intensification (affaiblissement) de la branche ascendante sur l'ouest de l'ocean indien et l'afrique orientale et de la branche subsidente sur l'est de l'ocean. Durant la saison des pluies du printemps boreal, deux regions, distinctes du point de vue de leur comportement pluviometrique, sont mises en evidence. Les anomalies positives de la pluviometrie sur la region littorale peuvent etre associees a une intensification des alizes vers l'afrique orientale
The space-time variability of rainfall over east africa is studied using two factors (spatial and temporal) variance analysis model over the period 1932-1983

Ce travail teste une nouvelle approche pour la prévision des précipitations en Afrique de l'Ouest et de l'Est basée sur des prédicteurs relatifs au forçage continental et atmosphérique régional et la période 1968-1998. La partie diagnostique s'appuie sur les fichiers CRU, CRC, les réanalyses NCEP/NCAR. Les saisons des pluies ouest africaines sont précédées par des modifications du champ d'Energie Statique Humide. Une mémoire inter-saison est portée par l'humidité du sol, la végétation puis le champ d'ESH au printemps. Les saisons est africaines sont associées à des signaux dynamiques : mousson indienne et circulation type Walker pour les short rains, advections humides du Congo, interactions avec les latitudes subtropicales pour les long rains. La partie méthodologique propose des modèles de Régression Multiple, Analyse Discriminante et Réseaux Neuronaux basés sur les prédicteurs détectés. On obtient un gain moyen de 27% de variance expliquée et des prévisions correctes pour 2000-2001 au Sahel
A new approach for West and East African seasonal rainfall forecasting, based on continental and atmospheric forcing predictors and the 1968-1998 homogeneous period is developed. CRU and CRC precipitation databases, NCEP/NCAR reanalyses are used for diagnoses. The West African rainy seasons are preceded by Moist Static Energy field anomalies. An inter-season memory involving soil moisture, vegetation, then MSE over Guinea is found. The East African ones are related to atmospheric dynamics signals: Indian monsoon and Walker type circulation for the short rains, Congo basin air mass intrusion and subtropical stationary waves for the long rains. A 27% explained variance gain is obtained with multiple regression, discriminant analysis and neural networks models fed with these predictors. The 2000-2001 Sahelian rainy seasons real-time forecasts made with these models were correct

L’agriculture en Afrique de l’Ouest, vitale pour les populations locales, est extrêmement dépendante de la saison des pluies estivale et de ses fluctuations quotidiennes. Les objectifs de cette thèse sont de caractériser les événements météorologiques d’échelle synoptique sur le Sénégal et de mesurer leur impact sur la structure et la modulation du cycle saisonnier des pluies quotidiennes sur le Sénégal et à l'échelle plus locale. Pour cela on a appliqué le concept de régimes de temps en utilisant les variables de pression au niveau de mer et de vent au niveau de pression 850 hPa tirées des réanalyses atmosphériques du NCEP/NCAR sur les moussons d’été de 1979 à 2002. Cette approche s’appuie sur la classification des cartes topologiques auto organisatrices de Kohonen, qui est une famille des réseaux de neurones artificiels à apprentissage non supervisé, combinée à une classification ascendante hiérarchique. Dans un premier temps, une famille composée de neuf régimes de temps a été définie en éliminant l’influence des échelles de temps saisonnière et interannuelle. Une approche similaire a été aussi développée en éliminant cette fois ci le cycle saisonnier moyen mais en conservant la variabilité interannuelle. Cette approche permet aussi d’utiliser les régimes de temps dans un contexte opérationnel de prévision. On a trouvé une association forte entre ces deux familles de régimes de temps qui ont elles aussi un lien fort avec les précipitations quotidiennes au Sénégal. D’autre part, on a développé une méthodologie mixte de modélisation des précipitations sur le Sénégal en combinant l’algorithme d’apprentissage des cartes topologiques de Kohonen avec les sorties de précipitations fournies par les réanalyses ERA40. Ce modèle mixte améliore fortement la modélisation des précipitations les plus intenses, présentes en particulier au sud du Sénégal. Dans ce contexte l’information contenue dans la classification en régimes de temps n’a pas un impact significatif.

Sur l’Afrique de l’Ouest les lignes de grains ont une grande importance car elles apportent une grande quantité d’eau, spécialement dans la région soudano-sahélienne. Ces systèmes ont, à des nombreuses reprises, été étudiés soit à partir d’observations soit à partir de modèles de mesoéchelle. Actuellement on connaît assez bien leur structure et leur dynamique, mais très peu d’attention a été apportée à leur microphysique, en raison d’un manque d’observations microphysiques de grande échelle. Pendant la campagne AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine) des radars à double polarisation ont été installé en Afrique de l’Ouest pour la première fois, en particulier le radar RONSARD, appartenant au CETP. Les variables polarimétriques obtenues par ces radars dépendent des caractéristiques des cibles et donc permettent de faire la distinction entre les différents types d’hydrométéores. 43 événements précipitants ont été observés par le radar pendant la campagne de mesure, et, parmi eux 10 lignes de grains. La microphysique des lignes de grains africaines est documentée à partir de l’étude de trois de ces systèmes. L’interaction entre la microphysique et la dynamique est aussi décrite. Un cas purement stratiforme est aussi illustré, et les différences entre celui-ci et les lignes de grains sont soulignées
Over West Africa squall lines are of great importance due to the water supply they carry, especially in the soudano-sahelian region. These systems have been widely studied either using real data or mesoscale models. Today much is known about their structure and dynamics, but little attention has been given to the microphysics of these systems, mostly because of the lack of large scale microphysical observations. During the AMMA campaign dual polarimetric radars were for the first time deployed in West Africa, in particular the CETP’s RONSARD radar. The polarimetric variables obtained by this instrument depend on the characteristics of the targets and thus are very useful in discriminating between the different hydrometeor types. 43 precipitating events were observed by the radar during the field experiment, among which were 10 squall lines. The microphysics of West African squall lines is documented based on the study of three systems. The interaction between the dynamics and the microphysics is also described. One case of pure stratiform precipitation is also illustrated and the differences between this and squall lines are addressed

L'objet de ce travail est l'étude des relations entre la pluie et différents indices en vue de la prévision, à quelques jours d'échéance, de la pluie quotidienne. La pluie quotidienne est fournie par l'IRD aux points de grille 2. 5ʿ x 2. 5ʿ de l'Afrique de l'Ouest (1968-1990) et les indices sont calculés à partir des réanalyses du NCEP-NCAR ; ce sont des combinaisons, parfois élaborées, des valeurs de base pression, altitude géopotentielle, température, humidité, composantes du vent. Les 65 indices retenus sont rangés en indices thermodynamiques (température et humidité) et indices dynamiques (vent). Une étude climatologique pour l'été 1985 montre les liens entre les indices, les ondes d'est et l'OLR. Ces liens sont beaucoup moins nets sur la Basse Côte qu'au Sahel. L'étude porte sur le mois d'août, d'une part parce que la ZCIT y atteint sa latitude nord extrême ce qui évite les difficultés liées à la tendance saisonnière et d'autre part parce que les précipitations y sont maximums. On cherche à prévoir la pluie à Dakar car c'est à cette extrémité ouest de lAfrique que l'on dispose du plus grand nombre possible de points de grille où calculer les indices prédicteurs, la circulation troposphérique estivale s'y faisant d'est en ouest (sauf dans la couche de mousson). La prévision de la pluie quotidienne est faite à l'aide d'équations de régression linéaires après qu'on ait réparti les pluies en 7 classes. Pour chaque échéance, on a recherché pour chaque indice, le point de grille où sa corrélation avec la pluie à Dakar était la plus grande (en valeur absolue), dans la période d'apprentissage (1968-1984). On a ensuite construit, pour chaque échéance, une équation de régression incluant les 65 indices, chacun étant pris au point de grille où sa corrélation avec la pluie était maximum. On a testé la qualité des équations sur l'intervalle 1985-1990. Jusqu'à 3 jours d'échéance, les prévisions calculées par les équations de régression sont meilleures que la prévision climatologique, cependant les très fortes pluies sont mal prévues. On a établi des équations de régression avec les mêmes indices pour prévoir les cumuls de pluie sur 3 jours consécutifs. Le taux d'erreur de prévision des faibles pluies est alors très petit. A l'aide d'une régression pas à pas ascendante on a déterminé les indices qui ont le plus de poids dans les équations de régression; ce sont : le niveau de condensation adiabatique, le tourbillon à 700 hPa, l'humidité à 925 hPa et le flux de vapeur d'eau
This study investigates the relation between stability indexes and West African daily rainfall amounts in order to predict the daily ram amount at 1-5 day lead times. Daily precipitation on a grid 2. 5ʿ x 2. 5ʿ for the period 1968-1990 was obtained from the Institut Français pour la Recherche et le Développement (IRD). Sixty-five indexes were computed using NCEP-NCAR reanalyses in the area 15ʿS-30ʿN, 30ʿW-30ʿE. The dataset consist of reanalyses of the global observation network of meteorological variable : pressure, geopotential height, temperature, humidity and wind components. Indexes may be divided into two categories thermodynamical (temperature and humidity) and dynamical (wind components). A climatological study for the summer 1985 shows links between indexes, easterly waves and OLR. These links are weaker in the Gulf of Guinea that in the Sahel. The study relates to daily rains in august because precipitation totals are larger then at Dakar and because the ITCZ lies at it most northerly latitude, thus all problems with trends were avoided. The Dakar region is the westernmost part of the Sahel. During summer, winds blow east to west in the troposphere above the monsoon layer ; hence, we have the largest possible number of grid points from which to compute the predictors. Linear regression equations were established to forecast rain at Dakar, divided in seven classes. For each lead time and each index, correlation coefficients were computed in order to deterrnine the grid point when the correlation reaches its maximum value during the period 1968-1984, and so to be included in the regression equation. The predicting skill of the equations was tested on the six remaining Augusts (1985-1990). The regression equations for six precipitation amount classes at the 1- to the 3-day lead times, though not very good for large rain amounts, perform better than the climatological forecast. Regression equations were also computed to predict 3-day rain amounts. Results show that it is difficult to miss small rainfall amounts. A stepwise foreward regression method was attempted to evaluate the importance of the various predictors. Thermodynamical indexes such as the Lifting Condensation Level and Humidity at 925 hPa, vorticity at 700 hPa and mixes indexes such as Water Vapor Fluxes were the best predictors

Ce travail établit un diagnostic objectif de la fiabilité des données de réanalyse du NCEP/NCAR en Afrique tropicale aux échelles infra-saisonnière à interannuelle. Les réanalyses sont une base de données originale, disponible sur la période 1958-1998, combinant des données d'observations et des sorties de modèle atmosphérique, qui permet d'appréhender la dynamique atmosphérique à l'échelle globale. L'étude de la fiabilité de ces données a permis de dégager un certain nombre de recommandations pour leur utilisation. En Afrique tropicale, la période homogène à extraire pour l'analyse du climat va de 1968 à 1998. Avant cette date, les données sont à utiliser avec la plus grande prudence. Cependant, au sein de cette période, la SMWDA, méthode statistique servant à détecter les ruptures d'homogénéité et à les localiser, a permis de mettre en évidence trois dates majeures : 1976/77, 1983/84 et 1987/88, que l'on retrouve dans un grand nombre de paramètres atmosphériques. Ce sont les paramètres de surface comme les précipitations qui sont le plus touchés par ces ruptures d'homogénéité. Les paramètres atmosphériques les plus fiables parmi les 12 testés sont tes paramètres pour lesquels un grand nombre d'observations a été assimilé dans le modèle du NCEP (température de l'air, hauteur géopotentiel, vents. . . ). En Afrique tropicale, ces paramètres sont représentatifs de champs climatiques réalistes. Ce sont les paramètres liés au cycle hydrologique qui soulèvent le plus d'interrogations notamment du fait de la difficulté pour les valider. L'étude approfondie des précipitations a montré l'importance des écarts entre les réanalyses et l'observation. Les problèmes majeurs identifiés sont la présence de nombreuses ruptures de stationnarité, une sous-estimation marquée de l'amplitude du cycle saisonnier, la présence d'un signal basse fréquence dans les chroniques et l'incohérence dans la variabilité interannuelle. Face à ce constat, les précipitations du NCEP ne peuvent être utilisées dans une étude climatique sur le continent africain. Le thème des téléconnexions entre les principales anomalies de températures de surface océanique (TSO) et la variabilité pluviométrique en Afrique tropicale a été investi afin de déterminer dans quelle mesure les réanalyses permettent d'améliorer les connaissances sur le rôle de la circulation atmosphérique.