2002
Thèse
SULTAN Benjamin
Etude de la mise en place de la mousson en Afrique de l'Ouest et de la variabilité intra-saisonnière de la convection. Applications à la sensibilité des rendements agricoles.
Directeurs.rices de thèses : Janicot S. & Terray P.
Fiche
Composition du jury
Pr. Gerard BELTRANDO Examinateur
M. Michael DINGKUHN Examinateur
M. Jean-Philippe DUVEL Examinateur
M. Bernard FONTAINE Rapporteur
Pr. Claude KERGOMARD Rapporteur
Pr. Catherine MERING Examinateur
Résumé
A partir de l’analyse des observations pluviométriques de l’IRD et des réanalyses atmosphériques du NCEP /NCAR sur la période 1968-1990, cette thèse aborde une caractérisation d’événements qui structurent et modulent le cycle saisonnier de la mousson en Afrique de l’Ouest.
La mise en place de la mousson est étudiée à partir de la dynamique du déplacement méridien saisonnier de la Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT). Il est montré que cette dynamique est caractérisée par une transition rapide entre une première position d’équilibre à 5N, en mai et en juin, et une deuxième latitude d’équilibre à 10N en juillet et en août. Une méthode basée sur des indices pluviométriques régionaux est proposée pour détecter ce ‘saut’ de la ZCIT pour chaque année de la période 1968-1990. La circulation atmosphérique associée à la mise en place de la mousson est décrite au moyen d’analyses composites centrées sur cette date de ‘saut’. Elle met en évidence une amplification des composantes méridiennes et zonales de la dynamique des basses pressions sahariennes.
Dans une deuxième partie, on s’attache à décrire les fluctuations intra-saisonnières de la convection en Afrique de l’Ouest. Il est montré qu’elles s’expriment dans deux bandes de fréquences distinctes entre 10 et 25 jours, et entre 30 et 40 jours. Une analyse composite basée sur des indices pluviométriques régionaux sur le Sahel met en évidence que le signal le plus fort se traduit par des phases de renforcement et d’affaiblissement de la mousson appartenant à un signal quasi-périodique à 15 jours. Cette modulation de la convection est cohérente avec la dynamique atmosphérique dans les basses couches qui montre une propagation vers l’Ouest de larges circulations cycloniques et anticycloniques sur le Sahel s’associant avec des anomalies d’advection d’humidité à l’échelle intra-saisonnière.
Ces résultats basés sur la période 1968-1990 sont validés et illustrés à l’échelle d’une année individuelle à travers une étude de cas sur l’année 1998. L’imagerie infrarouge de Meteosat-7 nous permet de décrire la mise en place de la mousson et les modulations intra-saisonnières de la convection à l’échelle des systèmes convectifs qui forment la convection profonde.
Les applications agronomiques de l’étude du ‘saut’ de la ZCIT et de la variabilité intra-saisonnière de la mousson sont abordées à partir d’expériences de sensibilité sur le modèle SARRA-H du CIRAD qui simule le rendement potentiel sous la contrainte hydrique. Il est montré que la prise en compte de la mise en place de la mousson pour le choix de la date de semis améliore significativement le rendement par rapport à un choix basé sur des critères paysans. On met également en évidence un impact fort de la variabilité intra-saisonnière sur le rendement à l’échelle locale pour des séquences sèches survenant pendant les phases de floraison et de remplissage des grains de la culture.