mémoire - Centre National de Recherches Météorologiques

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L’idée n’est cependant pas nouvelle puisque, quelques années plus tôt, Landsea et al. (1993)
suggèrent déjà que les précipitations cumulées sur la côte Guinéenne entre Août et Novembre
représentent un excellent prédicteur des pluies de mousson observées sur le Sahel l’année suivante.
Philippon et Fontaine (2002) voient alors dans cette relation empirique une nouvelle preuve de
l’influence du gradient méridien d’énergie statique humide sur la variabilité inter-annuelle de la
mousson. Les anomalies de précipitations sur la côte guinéenne en fin de saison des pluies (Septembre
à Novembre) se traduiraient par des anomalies continentales d’énergie statique humide jusqu’en Mars-
Avril de l’année suivante, grâce à un effet mémoire de l’eau du sol qui représenterait ainsi la courroie de
transmission entre les deux saisons des pluies. Ce scénario, bien que fondé sur des arguments
physiques, soulève de nombreuses questions. Que sait-on de l’amplitude et de la persistance des
anomalies d’eau du sol présentes en fin d’année sur la côte Guinéenne ? Sont elles suffisantes pour
influencer durablement la mousson de l’année suivante sur le Sahel ? Quelle est la robustesse du lien
apparent entre les deux saisons des pluies ? N’y a t’il pas une autre explication à cette relation ?
Douville et al. (2007) ont tenté de répondre à ces questions en se basant d’une part sur les
simulations atmosphériques évoquées au chapitre 3.2 (Conil et Douville 2007a), d’autre part sur une
analyse statistique des TSM et des précipitations observées au 20 ème siècle. Les expériences
consistent en des ensembles de 10 simulations couvrant la période 1986-1995 pour laquelle on dispose
d’une climatologie d’eau du sol (GSWP-2) cohérente avec le modèle Arpège. L’expérience de contrôle
utilise des TSM mensuelles observées et une HS interactive, tandis que les expériences perturbées
voient le réservoir profond d’ISBA rappelé vers la climatologie GSWP et des TSM observées ou
climatologiques. La relaxation n’aboutit à aucune amélioration de la prévisibilité potentielle ou réelle des
précipitations cumulées sur la saison de mousson (Juin à Septembre). Un effet mémoire apparaît
cependant en fin de mousson et après la saison des pluies, au moment où le niveau moyen et la
variabilité inter-annuelle de l’HS sont les plus forts (Fig. 4.3). Par ailleurs, la comparaison de la
climatologie GSWP avec la réanalyse ERA40 indique une forte similarité de la variabilité du contenu en
eau de la zone racinaire et de l’ET sur l’Afrique de l’Ouest (Fig. 2.9), suggérant une relative robustesse
des anomalies d’humidité prescrites dans le modèle Arpège-Climat. Cette comparaison révèle
également que les anomalies d’HS sont beaucoup plus persistantes que les anomalies d’ET,
notamment en saison sèche. Ce résultat est cohérent avec l’absence d’une mémoire inter-annuelle
dans nos simulations. Quand bien même l’HS montre une variabilité inter-annuelle résiduelle en saison
sèche, celle-ci ne se traduit pas par une variabilité de l’ET et ne peut donc contribuer à un effet
mémoire de l’HS sur les précipitations d’une saison des pluies à la suivante (à condition que les
aquifères, ignorées dans la plupart des modèles, ne jouent pas un rôle important à cette échelle).
Il faut évidemment considérer avec prudence de tels résultats, tant le couplage continentatmosphère
diffère d’un modèle à l’autre (Koster et al. 2005) et en raison des biais qui entachent la
climatologie de la mousson Africaine dans le modèle Arpège-Climat (même si ce dernier n’a pas à
rougir d’une comparaison multi-modèles dans ce domaine). On peut toutefois s’interroger sur le bienfondé
de l’hypothèse initiale, à savoir le rôle joué par une région continentale de quelques degrés de
latitude, lorsqu’on sait l’importance du forçage océanique sur la variabilité tropicale (Giannini et al.
2003). Ne peut on pas imaginer que le lien inter-annuel identifié entre les deux saisons des pluies
puisse être un artéfact stochastique traduisant simplement l’influence des océans sur l’ensemble de
l’Afrique de l’Ouest ? C’est en tout cas ce que suggère les résultats d’une analyse statistique des séries
observées (Douville et al. 2007). Premièrement, lorsqu’on analyse de plus près la corrélation entre les
deux saisons des pluies sur l’ensemble du 20 ème siècle, on constate qu’elle s’explique en grande partie
par la variabilité multi-décennale de la pluviométrie. Cette échelle temporelle est difficilement conciliable
avec un effet mémoire du contenu en eau du sol, à moins d’y ajouter un effet végétation cependant peu
crédible en raison de la faible variabilité du couvert végétal sur la côte Guinéenne. Deuxièmement,
lorsqu’on isole la composante inter-annuelle des séries observées, une corrélation résiduelle subsiste
d’une année sur l’autre entre les pluies sur la côte Guinéenne et le Sahel, mais elle peut s’expliquer par
l’influence conjuguée des TSM du Golfe de Guinée et du Pacifique équatorial sur l’Afrique de l’Ouest
(Fig. 4.4). Ce scénario permet non seulement de comprendre le lien apparent entre les deux saisons
des pluies, mais également la modulation de ce lien entre la première et la seconde moitié du 20 ème
siècle.