Les facteurs du climat au sahel

L'analyse des facteurs du climat montre qu’au Sahel et particulièrement au Sénégal, celui-ci est le résultat conjoint de facteurs cosmiques et aérologiques (Sagna, 2000). Les facteurs cosmiques correspondent aux mouvements de rotation et de révolution, l'inclinaison de l’axe de rotation ou de l'obliquité, la courbure ou la sphéricité de la Terre et la position latitudinale de la région étudiée. Les facteurs aérologiques font référence à la circulation atmosphérique dans les hautes, moyennes, et basses couches de l'atmosphérique, ainsi que la circulation océanique (Leroux, 1983 ; Foucault, 1993).

3.1. Les facteurs cosmiques du climat

La rotation terrestre désigne le mouvement astronomique que la Terre effectue sur elle-même, autour de son axe de rotation durant 23h 55mn. La rotation terrestre intervient dans la succession des jours et des nuits, et détermine ainsi les différences de température au cours d'un jour sidéral. Par le biais de la Force de Corioli qui dévie les fluides géophysiques terrestres vers l'est dans l'hémisphère nord, et vers l'ouest dans l'hémisphère sud, elle explique le fait que la mousson africaine, un vent dévié, envahisse et déverse son humidité sur l'Afrique de l'Ouest.

Ce sont des facteurs qui entretiennent des relations. La révolution fait référence au mouvement que la Terre effectue autour du Soleil ; elle dure 365 jours. Elle est très importante dans la durée des jours par rapport aux nuits. Elle contribue ainsi à déterminer directement avec la forme légèrement elliptique de l'orbite terrestre, l'inclinaison et la sphéricité ou courbure de la Terre, la succession des saisons, donc du climat tropical sec où son rôle est particulièrement perceptible (Foucault, 1993 ; Godard et Tabeaud, 1996; Leroux, 1983). L'excentricité caractérise l'allure générale de la trajectoire de la Terre et définit ainsi la forme de l'orbite terrestre. C'est un paramètre qui varie entre 0 et 1. Da façon générale, elle est légèrement supérieure à 0, soit 0,017. L'orbite épouse une forme approximativement circulaire. Elle est importante dans la production des périodes glaciaires et interglaciaires. L'inclinaison ou l'obliquité décrit la position de l'axe de rotation de la Terre par rapport au plan de l'écliptique. Elle a une influence importante sur la répartition de l'énergie solaire à la surface de la Terre surtout quand elle est associée à la révolution (Foucault, 1993 ; Godard et Tabeaud, 1996).

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La sphéricité fait référence au bourrelet qui caractérise la forme du globe à l'équateur. Un bourrelet dû à l'attraction exercée par la lune sur la Terre. Cette courbure contribue à définir la répartition de l'énergie solaire. Plus on se dirige vers les pôles en provenance de l'équateur, plus les rayons solaires sont obliques à la surface de la Terre en raison de la forme sphérique de la Terre. L'obliquité des rayons solaires par rapport à la surface de la Terre diminue la quantité d'énergie solaire incidente (Godard et Tabeaud, 1996). La position latitudinale fait référence à la situation géographique du Centre-Est par rapport à l'Équateur géographique. A coté des facteurs cosmiques, des facteurs associés à la circulation dans les hautes, moyennes, et basses couches contribuent à définir le climat au Sahel.

3.2. Les facteurs aérologiques et géographiques du climat

Au niveau général, on a les grands mouvements des fluides géophysiques (eau et air) à l'échelle du globe. Ces grands mouvements méridiens désignent le processus de transfert de chaleur qui s'effectue de l'équateur vers les pôles en raison du réchauffement inégal entre ces deux parties de la surface de la Terre. Ce transfert de chaleur se fait à travers les masses d'air de l'atmosphère et les masses d'eau des océans.

La forte et la longue durée de l'insolation au niveau de l'équateur entraînent en effet un réchauffement de l’air. Cet air réchauffé de l'équateur, devient léger et s'élève, y générant une zone de basses pressions au sol et, au contraire, une zone de hautes pressions en altitude où·l'air s'accumule et diverge en direction des tropiques. Au niveau des tropiques, l'air chaud de l'équateur entre dans un mouvement descendant en raison de l'existence de basses pressions au sol et l’air tend à s'affaisser et contribue à la formation des hautes pressions subtropicales (anticyclones des Açores, Sainte-Hélène et Saharien ou Libyen par exemple). Ce processus de formation des cellules anticycloniques obéit au principe de la circulation générale définie par Hadley (Godard et Tabeaud, 1996 ; Leroux, 1983). Dans les hautes couches de la troposphère, la circulation est affectée par des courants de vents très violents appelés courants-jets, qui déterminent beaucoup le climat du globe. Au Sahel, y compris l’ouest du Sénégal, deux courants-jets situés au-dessus de l'Afrique du Nord sont mis en cause: le courant Est Africain (J.E.A.), et le couerant Est Tropical (J.E.T.).

Le J.E.T. est un courant de vent fort situé en altitude dans la haute troposphère (vers 10-15 km d'altitude), et entre 20° et 30° de latitude nord. Il s'étend de l'Asie à l'Afrique de l'ouest, et sa vitesse est d'environ 35 m par seconde (Nicholson et al., 2007). S'agissant du J.E.A, il est

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situé dans les moyennes couches de la troposphère (7-8 km), il est moins puissant que le J.E.T. Ces courants de vents sont déterminants dans les champs de précipitations et de pression au Sahel, la région de Dakar, compris (Nicholson et al. , 2007).

Dans les basses couches, trois flux dominent la circulation atmosphérique ; il s'agit de l'alizé maritime, de l'alizé saharien, et de l'alizé dévié générés par des cellules de hautes pressions. Ce sont les anticycloniques des Açores près des Îles Canaris dans l'atlantique nord, du Sahara dans le désert qui porte le même nom, en Libye, et de Sainte-Hélène au large de la Namibie dans l’atlantique sud. Au sol, les flux provenant de ces cellules de hautes pressions prennent la direction de la zone de basses pressions équatoriales.

Le décalage dans le temps de l'intensité des cellules de hautes pressions situées dans l'atlantique est et sur le continent africain est dû à la différence de l'inertie thermique entre océans et continents ; les océans se refroidissent et se réchauffent plus lentement que les continents. C'est ce qui fait lorsque les continents sont soumis aux hautes pressions, les océans sont sous de basses pressions atmosphériques. Mais ces vents sont déviés de leur trajectoire initiale par la Force de Coriolis à droite dans l'hémisphère nord et à gauche dans l'hémisphère sud. La zone de contact des vents provenant des cellules de hautes pressions de l'hémisphère nord (anticyclones des Açores et du Sahara) et de l'hémisphère sud est appelée Zone de convergence intertropicale (ZCIT). Ces vents déviés sont communément appelés alizés ; ils dominent la circulation dans les basses couches au Centre-Est sénégalais, de même qu'au Sahel.

D’autres mouvements de masses d’air contribuent à la formation des anticyclones (Leroux,

1983). En effet, dans les basses couches des régions polaires, en raison du refroidissement local de l'air, de hautes pressions (polaires) se forment et propulsent des masses d'air vers les régions tropicales colonisées par une ceinture des basses pressions dans les basses couches. Il s’agit des anticyclones mobiles polaires (AMP) (Leroux, 1983).

Ces anticyclones mobiles polaires sont aidés en cela par les barrières orographiques constituées par les chaînes alpines et de l'Atlas dans l'hémisphère nord et les chaînes de montagnes sud-africaines dans l'hémisphère sud. Les anticyclones mobiles polaires quittent les zones polaires arctiques et antarctiques pendant l'hiver de chaque hémisphère. Ils se heurtent ensuite aux barrières montagneuses nord et sud-africaines après avoir perdu de leur puissance suite au parcours déjà réalisé. Ils suivent alors les couloirs définis par ces chaînes

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de montagnes. Ils sont déviés par la Force de Coriolis vers la localisation géographique des cellules de hautes pressions nord et sud atlantique. Leur vitesse diminuant, ils sont rejoints par d'autres cellules d'anticyclones mobiles provenant des pôles. Cette alimentation continue pendant l'hiver, renforce ainsi la formation des deux cellules de haute pression (Açores et Sainte-Hélène) centrées sur la façade est de l’Atlantique ; une formation favorisée par le courant froid qui affecte cette façade (Godard et Tabeaud, 1996 ; Figure 5).

À ces actions des masses d'air, s'ajoutent celles des masses d'eau océaniques. La circulation dans les océans pacifique, indien et atlantique influence le climat de l'ensemble de la région sahélienne, à travers les changements de températures des océans (Ward, 1998). Ce sont surtout les changements de température de surface des océans indien et pacifique qui ont un impact sur le climat sahélien, du fait de l'oscillation australe (El Nifio) (Lu et Delworth, 2005;

Bader et Latif ; 2003 ; Giannini, Saravanan, et Chang, 2003: 1030). L’Atlantique nord jour un rôle important dans l'évolution du climat, plus précisément, des précipitations dans tout le Sahel, y compris le Centre-est (Nicholson, 2001).