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XIX e Colloque de l’Association Internationale de <strong>Climato</strong>logie Première étape (prétraitement des données) : D’une part, les valeurs manquantes ont été détectées et remplacées par des moyennes. Celles-ci sont très rares et ne dépassent pas 0.06% de l’effectif initial quel que soit la série. D’autre part, les enregistrements quotidiens et tri-horaires sont utilisés pour le calcul des moyennes annuelles des températures extrêmes et du vent. Enfin, pour détecter les ruptures statistiques nous avons appliqué des tests d’homogénéité interne : plusieurs tests ont été utilisés tels que la méthode bayésienne, la statistiques U de Buishand, la méthode de segmentation de Hu<strong>be</strong>rt ou encore le test de Pettitt (Bigot et al, 2002). Ce long travail a été réalisé car les séries d'observations pourraient être affectées par des changements d'instrumentation, de déplacement de station, des changements environnementaux (croissance urbaine) ou des modifications des méthodes d’observation. De même, pour détecter les inhomogénéités possibles nous avons analysé les métadonnées de la station. Deuxième étape (Traitement) : Plusieurs méthodes statistiques sont appliquées afin de mettre en évidence la variabilité interannuelle des paramètres étudiés : ! Les statistiques descriptives: moyenne, fréquence, anomalie et coefficient de variation (CV) du vent et des températures extrêmes annuelles et mensuelles sont calculées. ! Les statistiques multivariées sont appliquées pour récapituler les données et pour réduire le nombre de variables à évaluer. L'Analyse en Composantes principales (ACP) est employée pour déterminer les corrélations existantes entre les températures, la direction et la vitesse du vent et les indices d’oscillation atmosphérique ainsi que pour identifier les tendances des températures et leur variabilité annuelle. Enfin, pour classer les saisons et discerner leurs limites selon les températures minimales et maximales, nous employons la classification ascendante hiérarchique (CAH). Les douze mois sont divisés en périodes de 5 jours consécutifs (6 jours pour la dernière période des mois de 31 jours et 4 ou 3 jours pour celle de février). Chaque année est alors divisée en 72 périodes de 5 jours. La moyenne des températures maximales et minimales de chacune de ces périodes est calculée pour chaque année. La classification de ces périodes a permis de dégager 3 saisons, une chaude, une autre froide et une dernière qualifiée d’intermédiaire. 2. Résultats Nous étudions la variabilité interannuelle du vent et des températures extrêmes à différentes échelles temporelles : annuelles, saisonnières et mensuelles. 2.1. Variabilité du vent Deux paramètres sont étudiés: la vitesse et la direction des flux 2.1.1. Variabilité de la vitesse du vent La vitesse moyenne du vent à Sfax, calculée à la base des enregistrements du vent tri-horaire moyen pour la période 1970-2002, est de 3,3 m/s. Elle est relativement faible mais elle se caractérise par une variabilité interannuelle importante comme la montre la figure 1. Une hausse de 0.7 m/s entre 1970 et 2002, est observée ; elle est peut être liée aux changements de la circulation atmosphérique à l’échelle régionale, d’autant plus que le milieu environnant immédiat de la station de mesure et les conditions de mesures (hauteur de l’anémomètre et exposition) n’ont pas changé sur toute la période. D’après les tests d’homogénéité (cf.1), la rupture majeure se trouve au milieu des années 1980 (1984, 1985 et 1986). Rappelons que les modifications des champs barométriques au bassin Méditerranéen sont exprimées par l’indice OM reflétant le gradient de pression entre la partie Ouest et Est (Conte et al, 1989). Ce gradient est devenu plus creusé depuis 1981 en raison de l’augmentation de la pression 185
Les risques liés au temps et au climat atmosphérique à l’ouest contre une baisse à l’est du bassin (Maheras et al, 1997 et Douguédroit, 2000). Suite à cet écart barométrique croissant la vitesse du vent a augmenté d’où la corrélation entre l’OM et la force du vent (0.7) (figure 2). L’augmentation de cette dernière est liée à la baisse de la fréquence des situations de calme (vitesse du vent inférieure à 2 m/s), ce qui se traduit par un coefficient de corrélation négatif d’environ -0.8. La corrélation entre la vitesse du vent et l’ONA n’est pas significative (0.22) au seuil alpha=0,050 (test bilatéral). Cependant, cet indice montrant une hausse de la pression atmosphérique au niveau de l’anticyclone de l’Açores, est plus corrélée avec le calme (0.6). Vitesse annuelle m oyenne du vent en m /s 3,9 3,7 3,5 3,3 3,1 2,9 2,7 2,5 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 vent moyen Années Linéaire (vent moyen) R 2 = 0,6706 Figure 1 – Vitesse annelle moyenne du vent à Sfax Anomalies des vitesses du vent, de l'OM et de l'ONA 5 4 3 2 1 0 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 -1 -2 -3 -4 Années Vitesse du vent OM ONA calme Figure 2 – Vitesse du vent et calme annuels à Sfax et ONA et OM (1970-2002) La variabilité interannuelle des vitesses moyennes quotidiennes par tranche s’avère importante notamment pour la première (0-1m/s) et les deux dernières tranches (8-11 et plus que 11 m/s). Cette variabilité se traduit par des coefficients de variation respectifs de l’ordre de 64, 102 et 176% (figure 3 A). Le nombre de calmes est de plus en plus réduit, en revanche les vitesses relativement élevées (supérieures à 5m/s) sont devenues plus fréquentes depuis le début des années 1980 (environ 15%). Le recul de la première tranche est compensé par l’augmentation de l’ampleur de la deuxième et la troisième tranche d’où le coefficient de corrélation significatif négatif entre ces vitesses de vent (-0.84 et -0.82). 9 4 -1 -6 -11 Anomalies du calme en % Figure 3 – Répartition annuelle des vitesses du vent par tranche entre 1970 et 2002 (A) et CAH des années selon cette répartition (B) La période 1970-2002, peut être divisée en 2 sous périodes suivant la vitesse mensuelle annuelle du vent (figure 3 B). La première s’étend de 1970 à 1981 à l’exception de 1971 qui fait partie de la deuxième sous période regroupant les années comprises entre 1982 et 2002. Le passage d’une sous période à une autre est marqué par une hausse de 0.7 m/s de la vitesse du vent. Une variabilité interannuelle des vitesses moyennes mensuelles est à souligner. La variabilité la plus élevée est relevée, selon l’ordre d’importance, durant les mois de novembre, janvier, septembre et décembre où le coefficient de variation est compris entre 15 et 19 %. 186
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