Conditions météorologiques

4.1.1.1. Conditions synoptiques

Les grandes structures de la mousson africaine peuvent être décrites à partir des analyses provenant du Centre Européen de Prévision (CEP), afin de déterminer la position et l’intensité des deux flux majeurs de la mousson africaine. La Figure 4.35 représente l’altitude du

géopotentiel à 850hPa le 1er juillet 2006 à 12:00 UTC. Le domaine est divisé en deux parties

distinctes. La première, au nord-ouest, est caractérisée par une altitude élevée du géopotentiel (1580 m), tandis qu’au nord-est son altitude est plus basse (1470 m). Ceci constitue sur le nord de l’Afrique un dipôle qui crée des gradients de pression importants, par exemple au-

dessus de la Lybie. Ces gradients de pression sont à l’origine de vents forts (> 8m.s-1) tout au

long de la convergence des deux pôles. Au centre du Niger, ces vents de nord-est (flux d’Harmattan), sont confrontés à d’autres vents de sud-ouest (flux de mousson). La convergence de ces deux flux constitue le front inter tropical (FIT), décrit dans le chapitre 1.

La vitesse du vent du flux de mousson est de l’ordre de 1 à 3 m.s-1 tandis que celle du vent

d’Harmattan est comprise entre 4 à 9 m.s-1. Selon Janicot et al. (2007), ceci caractérise la

période qui précède la mousson. Cette année là, le flux de mousson s’est établi sur le continent entre le 15 juillet et le 15 août.

L at it ude ( °) Longitude (°)

Figure 4.35 : Géopotentiel (m) en niveau de pression et de la direction du vent (vecteurs) à 850 hPa le 1er Juillet 2006 à 12h00 UTC (Analyses du CEP).

La Figure 4.36 représente les analyses du CEP pour l’humidité ainsi que la direction du vent

le 1er juillet 2006 à 12:00 UTC. La zone de forte humidité est associée à des vents de sud-

ouest, correspondant au flux de mousson, tandis que la zone de faible humidité est associée à des vents de nord-est, correspondant à l’Harmattan. La zone de confrontation de ces deux

4.1 Cas du mois de juillet 85

flux, le FIT, se situe sur une large bande aux environs de 12°N. On remarque, au-dessus du Niger une intrusion d’air humide correspondant à l’advection du flux de mousson vers 14°N et 5°E. Cette intrusion apporte humidité et chaleur à proximité du FIT dans une zone ou un système convectif s’initialisera à 15:00 UTC. En effet, la présence couplée d’une zone de convergence de vents, d’humidité et de chaleur à bas niveaux favorise l’initiation et la propagation de systèmes convectifs.

L at it ude ( °) Longitude (°)

Figure 4.36 : Analyses du Centre Européen de Prévision de l'humidité (zone colorée) en g.kg-1 et de la direction du vent (vecteurs) à 850hPa le 1er Juillet 2006, 12h00 UTC.

4.1.1.2. Conditions locales

L’étude des conditions synoptiques nous a permis de constater que les conditions sont favorables au développement de systèmes convectifs au nord-est de Niamey. A une échelle locale, plusieurs processus peuvent faciliter l’initiation de la convection, tels que le passage d’un relief, la convergence associée à une brise, la turbulence à micro-échelle, un mécanisme barocline ou une instabilité convective (Malardel et al., 2005).

La méthode ISIS, qui utilise les images infra-rouge de Météosat, permet la détection et le

suivi de MCS dont la température sommital est inférieure à une valeur seuil et dont la surface est supérieure à 5000 km². Une cellule est détectée lorsque la température minimum du nuage est inférieure à la température seuil. Si une cellule se forme à proximité d’une cellule déjà formée, le modèle ne détectera qu’une seule cellule. Les erreurs sont alors très importantes sur la température moyenne de la cellule ou sur l’estimation de sa surface. Pour palier ce problème, une variation de la température seuil est imposée après détection d’une cellule. De cette façon, le suivi d’une cellule se fait à des altitudes de plus en plus hautes et les nouvelles cellules se formant à proximité n’ont plus d’impact sur la cellule déjà détectée. Morel et

Senesi (2002) ont montré que le suivi est correct tant que la température seuil est comprise

entre –30°C et –55°C. Ces performances semblent satisfaisantes pour le suivi des MCS dont la surface est supérieure à 10000 km² et permet une description complète de la trajectoire tout au long de la vie du MCS de sa phase de développement à la phase de dissipation.

Pour chaque cellule, cette méthode permet de déterminer la position du centre, des paramètres morphologiques tels que la surface, et des caractéristiques radiatives comme le gradient de température moyenne ainsi que la température minimum. Les différentes phases du MCS, initiation, maturité et dissipation, sont respectivement représentées sur les images satellites de la Figure 4.37. Lorsque la représentation de la cellule est entourée de rouge elle est en phase de développement, et quand elle est entourée de bleu elle est en phase de dissipation. La ligne jaune représente la trajectoire de la cellule tout au long de son existence. Du fait de la résolution temporelle limitée de météosat (30 minutes), la caractérisation des petites cellules est beaucoup moins précise.

On remarque que le MCS étudié se forme au nord-est de Niamey (13.8°N 3.25°E) à 15:00

UTC le 1er juillet (Figure 4.37a). Nous avons cherché à comprendre quel mécanisme pouvait

être à l’origine du MCS. La localisation du MCS nous permet d’éliminer plusieurs causes d’initiation telles que le passage d’un relief, la convergence associée à une brise, ou un mécanisme barocline. Aucun site de mesures au sol n’étant installé dans cette zone, les observations de paramètres thermodynamiques permettant de déterminer les causes de la formation du MCS ne sont pas disponibles. Un exercice de simulation, en revanche, peut nous aider à en comprendre l’origine (voir Chapitre 5).

A 17:00 UTC, le MCS est en phase de développement et reste quasi immobile, on remarque alors la naissance de plusieurs petites cellules dans la même région (Figure 4.37b). A 19:00 UTC, le MCS a commencé à se déplacer vers la zone d’échantillonnage et il entre en phase de décroissance (Figure 4.37c). Deux heures plus tard (Figure 4.37d), le MCS étudié croise la trajectoire d’une petite cellule récupérant ainsi de l’énergie convective et se retrouve de nouveau dans une phase de croissance. A 23:00 UTC (Figure 4.37e), deux MCS se rapprochent de la zone Niamey–Banizoumbou et, à 01:00 UTC (Figure 4.37f), le premier MCS -après être passé sur Banizoumbou- se déplace vers le nord tandis que le second se trouve juste au dessus de Banizoumbou en phase de dissipation. A 06:30 UTC le 2 juillet 2006 (Figure 4.37g), le premier système convectif vient de fusionner avec une autre cellule créée au nord de Niamey. Cette nouvelle cellule se trouve au-dessus de la frontière Niger/Burkina-Faso au nord-est de Niamey. Le deuxième MCS s’est dissipé un quart d’heure plus tôt au-dessus de Banizoumbou. A 16:30 UTC (Figure 4.37h), le MCS se dissipe à la frontière du Mali/Burkina-Faso, 24 heures après la formation de la première cellule.

4.1 Cas du mois de juillet 87

a) b)

c) d)

e) f)

g) h)

Figure 4.37 : Evolution du MCS le 1er juillet 2006 à 15:00 UTC (a), 17:00 UTC (b), 19:00 UTC (c), 21:00 UTC (d), 23:00 UTC (e) et le 2 juillet à 01:00 UTC (f), à 06:30 UTC (g) et à 16:30 UTC (h).

Niamey Banizoumbou Niamey Banizoumbou

Niamey Banizoumbou

Niamey Banizoumbou Niamey Banizoumbou