Analyse de la tendance de la colonne totale de l’ozone

L’analyse de la tendance de la TCO est effectuée sur chacun des 12 sites concernés par cette étude. Les résultats sont affichés sur la figure 5.9. Les courbes en bleu indiquent les valeurs mensuelles de l’ozone mesurées sur les différents sites et les courbes en noir représentent les valeurs mensuelles de l’ozone restituées par le modèle. Les valeurs des tendances sont exprimées en pourcentage par décade. Les valeurs de tendances affichées à la figure 5.9 sont toutes positives. Ceci indique une augmentation de la colonne totale de l’ozone durant cette période d’observation. Cependant, on observe des tendances inférieures à 1% par décade entre Samoa et l’équateur et des valeurs de tendance supérieur à 1.5 % par décade à partir de Fiji (18.13° S) vers le sud, à l’exception de Buenos Aires où une tendance moyenne de 0.33% par décade est enregistrée. Ces résultats signifient qu’il y a un retard sur le recouvrement de la couche d’ozone au niveau du réservoir tropicale (20°N-20°S) comparativement aux subtropiques où une augmentation décanale de la couche d’ozone est nettement observée. Nous avons noté une tendance moyenne positive de 1.27±0.4% par décade sur l’ensemble de nos sites. Ces résultats sont en parfait accord avec ceux rapportés par WMO/OMM, (2014) où une tendance positive d’environ 1±1.7 (2σ) est rapportée entre 60° N-60° S. Cette tendance à la hausse de l’ozone observée est fortement liée à la diminution des ODS (ozone depleting subtances) à l’échelle globale rapporté dans plusieurs études récentes (Anderson et al., 2000; Yang et al., 2006; Waugh et al., 2011; Kyrölä et al., 2013; WMO/OMM, 2010 et 2014). Cette diminution des composés halogénés dans l’atmosphère résulte de l’application à l’échelle globale du protocole de Montréal. Cependant, le retard observé dans le réservoir tropical par rapport aux subtropiques s’expliquerait par une accélération des mouvements tropicaux ascendants de la circulation de Brewer-Dobson. Cette accélération récemment mise en évidence aux tropiques conduit à un transport rapide de l’ozone vers le subtropique (Randel et Thompson, 2011 ; WMO/OMM, 2014).

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Pour pouvoir examiner la distribution spatiale des tendances, nous avons procédé à des représentations des valeurs des tendances obtenues sur les différents sites suivants les latitudes et les longitudes. Les deux distributions (latitudinale et longitudinale) sont présentés respectivement sur les figures 5.10 et 5.11. Nous avons remarqué à travers la figure 5.10 que la tendance est à peu près constante entre l’équateur et 15° S. A partir de cette bande de latitude, une nette amélioration de la couche d’ozone est observée notamment entre 15° et 21° de latitude sud. C’est ici que la tendance moyenne de l’ozone passe de moins de 1% à plus de 1.5%.par décade. Aux subtropiques, nous avons remarqué une amélioration progressive de la couche d’ozone avec l’augmentation de la latitude vers le sud. Généralement, les valeurs des tendances obtenues au-delà du réservoir tropical varient de 1.5% à 2% par décade, sauf sur Bauru et Buenos Aires. La tendance calculée par le modèle sur Bauru est de 2.78 % par décade. Cette valeur est très élevée par rapport à celles enregistrées sur les autres sites et plus particulièrement à la Réunion et Irène (deux sites latitudinalement proches de Bauru). Pastel et al. (2014) estiment qu’il y a une forte production photochimique d’ozone en haute troposphère sur Bauru à partir des composant NOx générés par la foudre au-dessus du continent sud-américain, spécialement en été. Ils estiment qu’en hiver, le site est sous l’influence des masses d’air riche en ozone en provenance des moyennes latitudes. Ceci peut constituer une raison pour laquelle la valeur de la tendance sur Bauru est supérieure à celles enregistrées sur la Réunion et sur Irène. Par contre le cas de Buenos Aires est à souligner dans la mesure où ce site est situé en région subtropicale sud-américaine, alors qu’il affiche une tendance inférieure à 0.5% par décade. L’étude effectuée par Malanca et al. (2005) sur les tendances de l’ozone dans les moyennes latitudes de l’hémisphère sud montre que la partie sud-américaine situé au-delà de 35°S est sous l’influence du climat Antarctique. Nous supposons que les caractéristiques dynamique et chimique de cette région peuvent induire un retard de recouvrement de la couche d’ozone sur les régions sous influence du climat Antarctique. Des études supplémentaires sont nécessaires pour examiner cette hypothèse.

La distribution longitudinale met en évidence une amélioration de la couche d’ozone sur les sites situés à l’est par rapport aux sites situés à l’ouest de la longitude 0°. En effet si nous ne tenons pas compte de la valeur de la tendance obtenue sur Bauru que nous estimons cas même assez élevée par rapport à celles observées sur les autres sites notamment sur Irène et la Réunion (deux sites latitudinalement proche de Bauru), la valeur moyenne de la tendance sur les 4 sites situés à l’ouest est de 0.52±0.31%. Par contre la valeur moyenne de la tendance sur les 7 sites situés à l’ouest de la longitude 0° est estimée à 1.41±0.44%. Le retard du recouvrement de la couche d’ozone observé à l’ouest peut-être expliqué par l’effet de l’ENSO. Comme il est expliqué dans les sections précédentes, les évènements El-Niño contribuent à la diminution de l’ozone aux tropiques surtout dans le Pacifique est. La connectivité du Pacifique est avec l’Océan Atlantique peut probablement constituer une raison pour laquelle, les tendances moyennes enregistrées sur les sites situés à l’ouest sont très faibles. Toutefois des études approfondies sur la distribution des tendances à l‘échelle globale sont nécessaires pour mieux comprendre pourquoi il y’a une amélioration de la couche d’ozone à l’est par rapport à l’ouest.

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Figure 5. 9 : Evolutions temporelles des valeurs moyennes mensuelles de l’ozone (en bleu) enregistrées au-dessus sur chaque site. Les courbes en noires superposées représentent l’évolution de l’ozone simulé par le modèle de régression, pendant que les lignes droites illustrent les tendances obtenues par le modèle Trend-Run. Les sites sont numérotés de (a) à (l) suivant une configuration allant de l’équateur vers les subtropiques.

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Figure 5. 10 : Distribution latitudinale des tendances obtenues sur l’ensemble des sites étudiés. La barre d’erreur est répresentée par 1σ.

Figure 5. 11: Distribution longitudinale des tendances moyennes obtenues sur l’ensemble des sites étudiés. La

barre d’eureur est répresentée par 1σ.