Pour chaque simulation, les profils moyens pour chaque mois des fréquences d'occurrence des nuages de mi-niveau entre les mois de mai à septembre sont illustrés sur la figure 7.8. Seul le critère de fraction nuageuse supérieure à 2 % a été utilisé dans cette figure pour sélectionner les points de grilles nuageux. Elles montrent que les nuages de mi-niveau sont présents durant ces cinq mois sur le site de Bordj Badji Mokhtar et de Niamey aux
résolutions horizontales de 4 km (en gris), 12 km (en vert), 12 kmparam (en cyan) et 40 kmparam (en bleu). Les profils moyens mensuels des fréquences d'occurrence des autres types nuageux : convection, convection peu profonde, cirrus et autres sont illustrées sur les figures 36 à 39 dans l'annexe (C).
Sur le site de Niamey, les fréquences d'occurrence aux différentes simulations sont proches pour toute la période MJJAS oscillant autour de 0,10 – 0,15. Toutefois, on notera que la fréquence d'occurrence sur cette période est légèrement plus élevée pour la simulation à 4 km que pour celle à 12 km. Les simulations aux résolutions 12 kmparam et 40 kmparam ont des fréquences d'occurrence moyennes comparables, mais elles sont légèrement plus faibles que celles en convection explicite. Cela signifie que les nuages de mi-niveau sur ce site sont moins présents lorsque la convection est paramétrée mais également lorsque l'on utilise des résolutions verticale (cf. 4.12) et horizontale plus lâches. Remarquons également que l'occurrence est maximale en juillet lorsque la résolution horizontale est de 4 km, en août lorsque la résolution horizontale est de 12 km et en septembre pour les deux dernières résolutions en convection paramétrée.
Figure 7.8: Evolution de mai à septembre 2011 de la fréquence d'occurrence mensuelle des nuages mi-niveau obtenue à partir des simulations SWAMMA avec les résolutions horizontales à 4 km (en gris), à 12 km (en vert), à 12 kmparam (en cyan) et à 40 kmparam (en
bleu) à Niamey (Niger) (à gauche) et à Bordj Badji Mokhtar (BBM) (Algérie) (à gauche). Pour chacun des sites et chacune des résolutions horizontales, la fréquence d'occurrence moyenne sur les cinq mois est représentée en bas à droite.
Sur le site de Bordj Badji Mokhtar, les fréquences d'occurrence aux différentes résolutions montrent davantage de dissemblances notamment lorsque l'on passe en convection paramétrée. Dès le mois de juin, la fréquence d'occurrence des nuages de mi-niveau atteint des valeurs de l'ordre de 0,4 pour la simulation 12 kmparam. Ce pic diminue légèrement en juillet et août mais il reste plus important que ceux des trois autres simulations. En juillet, les fréquences d'occurrence des deux simulations en convection paramétrée sont comparables. En convection explicite, les fréquences d'occurrence atteignent difficilement 0,2 avec comme à Niamey une occurrence un peu plus importante pour la simulation à 4 km.
Finalement, on observe un comportement inversé lorsque l'on passe en convection paramétrée à Bordj Badji Mokhtar par rapport à Niamey puisque cela engendre plus de nuages. Il y a donc sur le site de Bordj Badji Mokhtar un ou plusieurs paramètres qui diffèrent du site de Niamey lorsque l'on passe en convection paramétrée et notamment à la résolution de 12 km qui produit davantage de nuages que la résolution de 40 km. Soulignons d'autre part que cette augmentation de la fréquence d'occurrence lorsque l'on passe en convection paramétrée s'observe exclusivement pour les nuages de mi-niveau (cf. annexe (C)).
Ces simulations sont comparées aux observations des données sol obtenues sur le site de Niamey en 2006 et sur celui de Bordj Badji Mokhtar en juin 2011. Elles sont représentées en noir sur la figure 7.9. Sur cette figure, en plus de la fraction nuageuse qui doit être supérieure à 2%, un seuil sur le contenu en eau liquide et en glace a été appliqué afin que les fréquences d'occurrence soient comparables à celles des observations. Cette méthode est la même que celle appliquée aux modèles de climat ; elle est détaillée dans la partie 7.1.1.
Comparé aux observations, on remarque que les moyennes mensuelles simulées des fréquences d'occurrence des nuages de mi-niveau sont moins importantes que sur la figure 7.8. Cela signifie que SWAMMA génère des nuages avec de faibles contenus en eau liquide et/ou de contenus en glace qui ne seraient pas perçus par un instrument radar (cf. section 7.1.1 pour davantage de détails sur la méthode utilisée).
A Niamey, la moyenne sur la période MJJAS de la fréquence d'occurrence de la simulation à 4 km de résolution est quasiment similaire à la moyenne de la fréquence d'occurrence des observations sur cette même période. Excepté en juillet et août, les moyennes mensuelles des fréquences d'occurrence des nuages obtenues à partir des simulations explicites sont moins élevées que celles des observations. Il semble également que le pic d'occurrence de ces nuages soit simulé légèrement plus bas : vers 4-5 km pour les simulations en convection paramétrée, comparé aux observations.
A Bordj Badji Mokhtar, le pic d'occurrence que l'on observait dans la simulation 12 kmparam est légèrement atténué comparé à la figure 7.8. Il reste cependant substantiellement plus fort que celui des autres simulations. En juin, où il existe des observations sols sur ce site, la fréquence d'occurrence des observations est comparable à celle obtenue avec la simulation à 40 kmparam. Toutefois, sur ce seul exemple, nous pouvons noter que le pic d'occurrence des observations est légèrement plus élevé en altitude que ceux des simulations.
Figure 7.9: Comme en figure 7.8. sont ajoutées ici en noir les observations sur les deux sites sols de Niamey en 2006 lors de la campagne AMMA et de Bordj Badji Mokhtar en juin 2011 lors de la campagne Fennec.