Contexte climatique

La région d’étude choisie pour cette thèse est le bassin Pacifique Sud-Ouest tropical (PSOT), que nous délimitons entre les longitudes 110°E et 200°E et les latitudes de 30°S à l’équateur (Figure 1.15). Ce domaine inclut la portion du Continent Maritime située dans l’hémisphère Sud, la partie tropicale du continent australien, ainsi qu’un certain nombre de territoires insulaires du Pacifique tels que les îles Salomon (160°E, 9°S), Fidji (178°E, 18°S), Vanuatu (168°E, 17°S), Tonga (185°E, 21°S), Tuvalu (179°E, 8.5°S), les Samoa (189°E, 14°S) et la Nouvelle-Calédonie (166°E, 21°S).

Il comprend une grande variété de climats. Le nord du domaine, au niveau du Continent Maritime et des îles Salomon, présente un climat équatorial, chaud et pluvieux toute l’année. Un peu plus au sud, les territoires insulaires sont caractérisés par un climat tropical ou sub- tropical dominé par les alizés avec une forte influence océanique. La partie septentrionale de l’Australie est quant à elle marquée par un climat tropical avec des caractéristiques de mous- son, tandis que sa partie méridionale présente un climat subtropical de type méditerranéen sur les côtes et un climat de savane ou de désert à l’intérieur du continent.

À l’exception du centre de l’Australie, ces climats font alterner une saison humide avec de fortes précipitations, centrée sur l’été austral, et une saison sèche centrée sur l’hiver aus- tral, séparées par des intersaisons d’autant plus longues que l’on s’éloigne de l’équateur. La saison humide correspond aussi à la saison des cyclones (novembre à avril) qui occasionnent régulièrement d’importants dégâts, comme le cyclone Pam au Vanuatu en mars 2015. Cette thèse étant dédiée à la prévision de fortes précipitations, nous nous focaliserons dans la suite de ce manuscrit sur l’été austral, soit les mois de décembre, janvier et février (DJF), qui correspondent à la saison humide des territoires concernés.

Le climat du bassin est piloté par la Zone de Convergence Intertropicale (ITCZ) et par la Zone de Convergence du Pacifique Sud (SPCZ), représentées sur la Figure1.16, ainsi que par les positions des anticyclones et des dépressions des moyennes latitudes. L’ ITCZ est la zone où convergent les alizés de l’hémisphère Nord, orientés du nord-est vers le sud- ouest, et les alizés de l’hémisphère Sud, orientés du sud-est vers le nord-ouest. Elle correspond à l’équateur météorologique et se manifeste par une bande dépressionnaire avec une forte convection et de fortes précipitations. Dans le bassin Pacifique, sa position moyenne se situe dans l’hémisphère Nord et elle oscille entre les latitudes de 2°N et 9°N avec le cycle saisonnier, en se rapprochant de l’hémisphère d’été (Schneider et al., 2014). Durant l’été austral, elle est

La prévision infra-saisonnière : état de l’art et enjeux

Figure 1.15 – Précipitations moyennes (mm/j) sur le domaine Pacifique Sud-Ouest tropical (PSOT) dans le jeu de données MSWEP durant la période DJF 1996-2013.

située proche de l’équateur géographique et influence donc la nébulosité, les précipitations et le vent sur la partie septentrionale du domaine étudié.

Cependant, c’est la SPCZ dont l’influence est la plus prégnante dans le cadre de cette thèse. Elle correspond à la convergence entre l’alizé chaud et humide venant de l’est ou du nord-est, piloté par l’anticyclone permanent de l’île de Pâques, et les alizés de sud-est plus froids pilotés par les anticyclones mobiles situés entre les îles Kermadec (184°E, 29°S) et la mer de Tasman (Atlas Climatique de la Nouvelle-Calédonie, 2008). Elle s’étend en diagonale de la Nouvelle-Guinée (130°E, 5°S) jusqu’à la zone située autour de 240°E, 30°S dans le Pacifique Sud. Elle est généralement découpée en deux portions : sa portion nord-ouest, entre 130°E et 160°E, est orientée de manière zonale et se confond avec l’ITCZ, tandis que sa portion au-delà de 160°E montre un décrochage en direction du sud-ouest (Vincent, 1994). Comme l’ITCZ, la SPCZ est une zone pluvieuse avec une forte convection profonde.

La variabilité de la SPCZ — en intensité, en extension et en position — est en grande partie responsable de la variabilité du climat dans le domaine PSOT. Comme l’ITCZ, la SPCZ présente une variabilité liée au cycle saisonnier, puisqu’elle est intense et s’étend vers le sud-ouest durant l’été austral alors qu’elle est très peu marquée et restreinte à la zone équatoriale durant l’hiver austral (Vincent, 1994). Aux échelles de temps interannuelles, la position de la SPCZ est modulée par le phénomène ENSO : elle est déplacée vers le nord- est lors d’un événement El Niño et vers le sud-ouest lors d’un événement La Niña (Salinger et al., 2014; Vincent et al., 2011). Aux échelles de temps infra-saisonnières, la SPCZ constitue un guide au travers duquel se propagent les anomalies de convection et de vent liées à une onde de Rossby équatoriale excitée par l’enveloppe convective de la MJO (Matthews et al., 1996). Cette propagation occasionne également un déplacement de la SPCZ vers le sud-ouest lors des phases 3 à 6 de la MJO (Matthews, 2012). À des échelles de temps beaucoup plus longues, le changement climatique induit des modifications de la SPCZ qui se traduisent par des évolutions des pluies moyennes et de leurs extrêmes sur les îles du Pacifique Sud-Ouest (Griffiths et al., 2003; McGree et al., 2014).

1.3 La prévision infra-saisonnière des précipitations dans le Pacifique Sud-Ouest tropical

Figure 1.16 – Circulation atmosphérique moyenne dans le Pacifique tropical, position des zones de convergence (ITCZ et SPCZ) et localisation des principaux territoires. Figure adaptée de BoM et CSIRO, 2011.

1.3.2 Pourquoi s’intéresser à la prévision infra-saisonnière des précipita-