Comme on l’a vu précédemment dans ce chapitre, dans cette section sont comparées trois méthodes de mesure de la pluie, ayant des échantillonnages spatiaux bien distincts, ce qui peut engendrer des différences de dynamique et de volume des pluies. De plus, l’échantillonnage temporelle du satellite est moins résolu que celui pour les liens ou les pluviographes. Dans cette section sont comparés la moyenne de trois pluviographes (IRD, IRI et AER), la médiane de l’ensemble du réseau de liens microondes, et la moyenne des pixels correspondants à l’agglomération niaméyenne, qui fait environ 0,2° carré, soit 4 pixels pour IMERG et GSMAP, et 25 pixels pour PERSIANN.
Figure VIII.2 : Graphiques représentant l’intensité pluvieuse (mm/) pour la moyenne des trois pluviographes (IRI, IRD et AER) pour la médiane des liens, et pour les quatre produits satellitaires étudiés (IMERG V05 et V06, GSMAP et PERSIANN), à la résolution temporelle la plus fine disponible. Le graphique a) représente uniquement l’événement du 11/05/2017 zoomé, et le graphique b) représente l’ensemble des huit événements
Figure VIII.3 : Graphiques pour les huit événements étudiés représentant les hyétogrammes (en bas) et la CDF (cumulative distribution function) de la pluie (en haut), pour la moyenne des trois pluviographes (IRI, IRD et AER, en rouge) pour la médiane des liens (en vert), et pour les quatre produits satellitaires étudiés (IMERG V05 et V06, GSMAP et PERSIANN, de cyan à bleu foncé), à la résolution temporelle la plus fine disponible (15 minutes pour les pluviographes et la médiane des liens, 30 minutes pour IMERG, et 1 heure pour GSMAP et PERSIANN)
Comme vu dans la section 2., on voit sur la figure VIII.2. et la figure VIII.3., que la dynamique entre la médiane des liens et la moyenne des pluviographes est assez proche, surtout pendant le convectif, avec seulement quelques pluies dans le stratiforme non détectée. Cela est beaucoup moins le cas pour les produits satellitaires, car comme on a vu dans la section 1., la résolution temporelle est assez grossière comparée aux pluviographes et aux liens microondes. On voit pour les produits satellitaires, un lissage des pluies autour de l’événement pluvieux. En effet, dans l’ensemble le pic de pluie est sous-estimé, alors que les pluies précédentes et postérieures sont surestimées. A cette échelle temporelle (horaire), les satellites ont du mal à déterminer la dynamique, car ils ont du mal à définir le début et la fin de l’événement, ainsi que l’intensité du pic de pluie.
Mais pour ce qui est du volume quotidien, il est assez bien reproduit par le satellite. En effet, la surestimation des petites pluies compense la sous-estimation du pic de pluie. Pour certains des événements, en considérant les pluviographes comme la référence, on peut penser que certains produits satellitaires reproduisent mieux le volume que la médiane des liens. Mais comme ce volume est bien reproduit pour de mauvaises raisons, les résultats sont inégaux d’un événement à l’autre, alors que les résultats pour la médiane des liens sont plus homogènes. En effet on voit par exemple pour PERSIANN un volume (et même une dynamique), bien reproduit pour l’événement du 13/06/2017, alors que pour l’événement du 11/05/2017, et surtout celui du 06/07/2017, les volumes sont fortement sous-estimés, à cause d’une sous-estimation, ou d’une non-détection du pic de pluie.
Pour l’événement particulier du 23/08/2017, la faible résolution spatiale du satellite fait qu’il ne détecte presque pas de pluie, hormis IMERG V06, et dans une moindre mesure PERSIANN. Ce qui leur permet d’avoir un volume de pluie plus proche de la médiane du réseau de liens, qui est certainement plus proche de la vérité par rapport aux pluviographes pour cet événement.
Ces résultats se confirment quand on regarde cela d’un point de vue quantitatif (figure VIII.4.). En effet tout d’abord, on voit pour les produits satellitaires une dispersion au niveau du biais, avec une claire surestimation des petites pluies (inférieures à 5 mm/h), et une sous-estimation des fortes pluies (supérieures à 5 mm/h). De même pour la corrélation qui est en moyenne autour de 0,5, qui nous montre aussi une hétérogénéité dans le résultat d’un événement à l’autre. Mais on peut difficilement la considérer d’un point de vue quantitatif à l’échelle événementielle, car calculé sur trop peu de pas de temps (horaire).
La figure VIII.4. montre aussi une très mauvaise détection des périodes sèches et humides, ce qui exclut la possibilité d’utiliser le satellite pour aider à leur détermination pour les liens microondes dans la région, comme cela a été essayé par ailleurs (van het Schip et al. 2017). En effet, comme vu sur les figures précédentes, on voit que pour l’ensemble des produits satellitaires il y a beaucoup de fausses alarmes, avec un FAR autour de 0,5. Pour la détection des pluies, on voit de meilleurs résultats avec IMERG V05 et V06, avec toutes les pluies supérieures à 2 mm/h qui sont bien détectées, contrairement à GSMAP et PERSIANN, où l’on a l’impression que l’intensité pluvieuse ne joue pas sur la détection.
On voit donc à cette échelle de l’agglomération, que le satellite est en difficulté pour reproduire les pluies à une fine résolution temporelle.
Figure VIII.4 : Graphiques représentant (de haut en bas) le biais (mm), la corrélation, le FAR et le POD pour la moyenne des trois pluviographes (IRI, IRD et AER) pour la médiane des liens, et pour les quatre produits satellitaires étudiés (IMERG V05 et V06, GSMAP et PERSIANN), à la résolution horaire. Le graphique de droite représente pour le graphique du biais : le biais conditionné à l’intensité pluvieuse (mm/h) observée par la moyenne des pluviographes ; pour le graphique de la corrélation : la corrélation pour les huit événements ; pour le graphique du FAR : la part de fausses alarmes par classe d’intensité pluvieuse (mm/h) pour les liens ou satellites ; et pour le graphique du POD : la part de bonne détection par classe d’intensité pluvieuse (mm/h) observée par la moyenne des pluviographes