Evolution temporelle de l’activité d’éclairs dans le bassin du Congo

On se limitera présentement à l’examen de l’évolution annuelle de l’activité d’éclairs mois par mois et de son évolution diurne heure par heure, à l’échelle de la zone entière. L’investigation sur l’évolution annuelle saison par saison est plus intéressante à l’échelle des zones réduites 5°×5°. Pour cette raison elle sera abordée ultérieurement lorsqu’il sera question d’étudier l’activité d’éclairs dans ces zones réduites.

II.3.1 Evolution annuelle de l'activité d’éclairs

La figure 2.7 montre la distribution annuelle des proportions mensuelles d’éclairs (nombre d’éclairs mensuel divisé par nombre d’éclairs annuel, en %) détectés par le réseau WWLLN sur la zone d’étude. L'histogramme affiche l'activité mensuelle moyenne sur la période de 9 ans (2005 – 2013). Deux courbes affichent les valeurs extrêmes de cette proportion dans un intervalle de confiance associé à la probabilité de confiance égale 95%, obtenu par application de la loi normale de Gauss, afin de montrer la variabilité sur toute la période.

Pour chaque année le même cycle est observé. Ainsi, un minimum d'activité d’éclairs est clairement identifié pendant les mois de juin, juillet et août avec une proportion de l'activité mensuelle d’éclairs autour de 4%. Tandis que l'activité maximale est centrée sur la période décembre - janvier et de durée variable selon l'année considérée. Selon l'activité mensuelle moyenne de la figure 2.7, la période de grande activité dure environ six à

42 sept mois, d’octobre à mars-avril. Au cours de cette période de forte activité environ 10% du total des éclairs sont produits chaque mois.

Figure 2.7. Evolution annuelle des proportions mensuelles d’éclairs WWLLN (en %). Il y a trois mois de faible activité (juin, juillet et aout) et six mois de forte activité (janvier-mars et octobre-décembre).

II.3.2 Evolution diurne de l'activité d’éclairs

La figure 2.8 décrit l'évolution diurne de l'activité d’éclairs sur toute la zone d’étude, en termes de proportions horaires. La proportion horaire d’éclairs représente le rapport entre le nombre d’éclairs détectés par le réseau WWLLN pendant un intervalle d’une heure de la journée durant une année et la quantité d’éclairs détectés par WWLLN durant toute l’année. La proportion horaire moyenne, pour la période de 2005 à 2013, est représentée par un histogramme tandis que la variabilité sur toute la période est tracée avec deux courbes qui affichent les valeurs minimales et maximales dans les intervalles de confiance de 95%. La ligne pointillée montre l'écart-type. La proportion associée à une heure donnée correspond aux éclairs produits jusqu’à l’heure suivante. La proportion minimale est comprise entre 05h00 et 08h00 TU (06h00 et 09h00 locale) et la proportion maximale entre 13h00 et 18h00 TU (14h00 et 19h00 locale).

Selon la ligne discontinue de l’écart type (Figure 2.8), la variabilité diurne est importante au cours de deux périodes de la journée, autour de 01h00 et 14h00 TU, et elle est faible au cours de deux autres périodes, autour de 07h00 et 19h00 TU. Ainsi, la variabilité présente un cycle de 12 heures, comme indiqué par la ligne discontinue de l’écart type (2 SD). Cela signifie que l'activité orageuse est plus variable d'une année à l'autre autour de 01h00 et 14h00 TU. Mais l'évolution diurne peut être différente d'une région à l'autre, comme décrit dans Vernugopal et al. (2016). Par exemple, la comparaison de l’évolution diurne dans les deux zones de maxima de densité d’éclairs identifiés dans la zone d’étude a

43 montré que le contraste entre le maximum et minimum journaliers était plus prononcé dans la zone de maximum principal (Kigotsi et al., 2018).

L'évolution diurne de l’activité d’éclairs obtenue dans cette étude est typique de l'évolution journalière caractéristique de régions continentales telle qu'elle est représentée par exemple dans Collier et al. (2006) pour une partie de l'Afrique australe dont une fraction est incluse dans la zone correspondant à notre étude, dans Liu et Zipser (2008) pour les régions tropicales du monde entier grâce à des données LIS, dans Rivas et al. (2005) pour la péninsule Ibérique, dans Antonescu et Burcea (2010) pour la Roumanie ou encore dans Proestakis et al. (2016) pour la zone couverte par le réseau ZEUS aux latitudes moyennes.

Figure 2.8. Evolution diurne de l’activité d’éclair. Le minimum du cycle est observé entre 05h et 08h TU et le maximum entre 13h et 18h TU.

L'évolution diurne de l’activité d’éclairs obtenue dans cette étude est typique de l'évolution journalière caractéristique de régions continentales telle qu'elle est représentée par exemple dans Collier et al. (2006) pour une partie de l'Afrique australe dont une fraction est incluse dans la zone correspondant à notre étude, dans Liu et Zipser (2008) pour les régions tropicales du monde entier grâce à des données LIS, dans Rivas et al. (2005) pour la péninsule Ibérique, dans Antonescu et Burcea (2010) pour la Roumanie ou encore dans Proestakis et al. (2016) pour la zone couverte par le réseau ZEUS aux latitudes moyennes.

Cette évolution s’explique aisément. En effet c’est au début de l’après-midi que la température est maximale, ce qui donne des conditions plus favorables pour initier la convection l’après-midi. On peut noter à ce sujet un exemple d’observation, qui concerne les tropiques, tiré de la littérature. L’intensité de la convection à l’intérieur de la zone de convergence intertropicale (ZCIT) continentale présente une variation diurne prononcée avec un maximum correspondant à celui de la chaleur solaire (Collier et Hughes, 2011). Par conséquent le taux d’éclair est plus élévé l’après-midi et suit ainsi l’évolution du champ électrique de beau-temps illustré par la courbe de Carnégie qui montre que le champ électrique est maximal l’après-midi sur chaque continent.

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