La variabilité climatique en Afrique de l'Ouest aux échelles ...

l’hémisphère d’hiver. Ce mouvement méridien
est mis en évidence sur la figure 2
par des moyennes bihebdomadaires des
précipitations, du vent, et de la hauteur
géopotentielle à 925 hPa. Le FIT, défini
comme étant la zone de contact en surface
entre les vents chauds et secs de nord-est et
les vents plus frais et humides de sud-ouest
[12] est représenté par l’isoligne 0 de la
composante zonale du vent. Il est centré
sur la latitude 12° N au printemps de
l’hémisphère nord pour se déplacer vers
18° Nenété, sous l’influence des minima
de pression. Ce déplacement de la zone
de convection sèche s’accompagne à l’arrière
d’un déplacement de la zone de
convection profonde, traduite par les isohyètes
supérieures à 4 mm/jour, dont la
position varie entre la latitude 5° N au
printemps et en automne à la latitude
10° Nenété boréal.
La figure 3 illustre l’importance de cette
dynamique méridienne de la circulation
de mousson sur le cycle saisonnier des
pluies des latitudes sahéliennes. Il s’agit
de la moyenne journalière des précipitations
à la latitude 15° N intégrées sur
une bande de longitudes de plus de
2 000 km entre 10° Wet10° E sur la
période 1968-1990. Le cycle saisonnier
moyen au-dessus des régions sahéliennes
montre une augmentation graduelle
des précipitations du printemps à
l’été, puis une diminution rapide en
automne qui marque la fin de la saison
humide. Le lissage des pluies brutes avec
des moyennes mobiles montrent cependant
plusieurs ruptures que l’on peut
associer au déplacement de la structure
inclinée FIT/ZCIT à travers deux étapes
dans l’arrivée du système de mousson
au Sahel :
- au printemps, le FIT atteint d’abord le
Sahel, accompagné d’une instabilité locale
et de phénomènes pluvieux intermittents,
pour marquer les premières pluies
de la saison. C’est la vision traditionnelle
du démarrage de la saison humide qui
s’observe par une première rupture de
pente au sein du cycle saisonnier ;
– plus tard, vers la fin du mois de juin, on
observe une seconde rupture de pente par
rapport à l’évolution saisonnière. Elle correspond
à l’arrivée delaZCITà sa position
la plus au nord, s’accompagnant des
nuages à plus fort développement vertical
responsables des pluies intenses. Elle marque
le cœur de la saison des pluies et ce
que l’on peut appeler la mise en place de
la mousson.
Nous nous attacherons donc à décrire ces
deux étapes de l’arrivée du système de
mousson en mettant l’accent sur la description
de la mise en place de la mousson
puisqu’elle constitue la partie nouvelle du
travail. Pour ces deux événements, seront
développées une méthode de caractérisation
et une approche composite [13, 14].
Le « saut » de la ZCIT
et la mise en place de la mousson
Le fort gradient méridien des précipitations
permet d’utiliser un diagramme
latitude-temps pour mettre en évidence le
déplacement des pluies de mousson.
Un exemple de ce type de diagramme est
représenté sur la figure 4 pour l’année
1978 pour laquelle on calcule la
moyenne des pluies journalières de chaque
point de grille entre 10° Wet10° E.
On s’attache ainsi à intégrer régionalement
le signal pluviométrique en éliminant
les fluctuations locales qui masquent
le signal à plus grande échelle. De
plus, le bruit induit par la variabilité
haute-fréquence journalière est atténué
par un algorithme de lissage reposant
7
6,5
6
5,5
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
MARS AVR MAI JUIN JUIL AOÛT SEPT OCT NOV
Figure 3. Moyenne des précipitations (mm/jour) entre 10° W-10° E à la latitude 15° N sur la
période 1968-1990 (barres).
La courbe noire est un filtrage des précipitations où les fluctuations inférieures à 10 jours ont été éliminées. Les
flèches marquent les ruptures de pente.
sur des moyennes mobiles à 11 jours.
Ce diagramme montre une transition
rapide de la ZCIT entre une première
position d’équilibre à 5° N en mai et en
juin, marquant la première saison des
pluies en Afrique guinéenne, et une seconde
latitude d’équilibre à 10° Nen
juillet et en août, au moment du cœur de
la saison humide en Afrique soudanosahélienne.
Le « saut » de la ZCIT entre
ces deux positions d’équilibre marque
l’installation du régime de mousson aux
latitudes soudano-sahéliennes et peut
donc être considéré comme la mise en
place de la mousson. La date de ce
« saut » de mousson peut être repérée
au moyen des séries temporelles aux
deux latitudes d’équilibre (figure 4) au
moment où l’on observe simultanément
une forte baisse de la pluviométrie à 5° N
et une augmentation rapide des indices
pluviométriques à 10° N et à 15° N. Il
s’agit du 17 juin pour l’année 1978.
Cette méthode a été utilisée pour déterminer
les dates de « saut » de la ZCIT pour
chaque année delapériode 1968-1990.
Sur ces 23 années, la date moyenne est le
24 juin, avec un écart type de 8 jours. La
moyenne composite des précipitations entre
1968 et 1990 pour un point de grille
donné peut être obtenue après un repositionnement
des séries temporelles de chaque
année dans un repère temporel dont
l’origine, t0, est la date de « saut » de la
ZCIT. Ainsi, le signal du « saut » dans la
progression vers le nord de la ZCIT peut
apparaître plus clairement sur les champs
pluviométriques moyens. La figure 4 représente
sur un diagramme latitude-temps les
variations du champ composite de précipitations,
moyenné entre 10° W et 10° E
pour les 90 jours qui précèdent et les 140
jours qui suivent la date moyenne de mise
en place de la mousson. Elle met en évidence
le déplacement rapide du noyau de
forte pluviométrie de la latitude 5° N à la
latitude 10° N, marquant ainsi le cœur de
la saison des pluies au Sahel et contrastant
avec le retrait beaucoup plus progressif de
la ZCIT qui commence environ 60 jours
après la date de référence t0. Cette chronologie
de la migration saisonnière de la
ZCIT peut être observée au moyen des
séries temporelles des indices de précipitations
à 5° N, 10° Net15° N(figure 4)
moyennées entre 10° Wet10° E. Le maximum
pluviométrique à 5° N, également
visible aux latitudes 10° Net15° N, apparaît
autour de 10 à 20 jours avant la
date t0. Ce maximum est suivi d’une baisse
des précipitations, faible mais généralisée
sur toute l’Afrique de l’Ouest, jusqu’à un
minimum relatif au moment du déplacement
de la ZCIT. À cette date t0, le déplacement
de la ZCIT est traduit par une
augmentation rapide des indices pluvio-
4 Sécheresse n° 4, vol. 15, décembre 2004