Variabilit´ e inter-annuelle de la couverture nuageuse

La figure 4.22 pr´esente l’´evolution temporelle des six fractions nuageuses (de haut en bas : ciel, nuages bas, moyens, hauts, cirrus et fractionnaires) au cours des trois ans de l’´etude. Les courbes grises correspondent au valeurs pour chaque orbite et les courbes noires sont des moyennes flottantes sur trois jours. Les zones bleues d´elimitent les p´eriodes de mousson (soit entre le 15/06 et le 15/09).

Ciel clair : le cycle inter-annuel est tr`es marqu´e pour cette fraction. Au cours de l’ann´ee, il s’agit de la fraction largement majoritaire. C’est pendant l’hiver (d´ecembre `a f´evrier) que les valeurs sont les plus importantes (entre 50 et 100% ; 80% en moyenne). Au cours du printemps a lieu une diminution progressive de la fraction ciel clair pour atteindre des valeurs plus faibles pendant la mousson (entre 20 et 60% ; 40% en moyenne).

Nuages bas : on observe tr`es peu de nuages bas dans les p´eriodes hors mousson (entre 0 et 10% ; 5% en moyenne). La population de nuages bas devient plus importante au cœur de la mousson (entre 5 et 50% ; 12,5% en moyenne). Il est `a noter que cette augmentation est rapide, les valeurs augmentent `a partir de mi-juin pour atteindre un maximum de mi-juillet `a mi-aout et revenir `a des valeurs tr`es basses fin septembre. Il a ´et´e mis en ´evidence que ces nuages sont associ´es `a des vents nocturnes de basses couches intenses qui ont tendance `a persister la journ´ee

et r´eduire consid´erablement l’insolation de la surface sur la zone d’´etude (Knippertz et al.,2011; Linden et al.,2015). Enfin, Stein et al. (2015) ont montr´e que les mod`eles produisaient trop de nuages de bas niveau dans toutes les simulations de la MAO, ce biais n’´etant pas am´elior´e en modifiant les param`etres de pr´ecipitations dans le sch´ema microphysique. Les auteurs recom- mandent des observations plus d´etaill´ees de la dynamique des nuages bas.

Figure 4.22 – Evolution temporelle de la couverture (en %) de la zone d’´´ etude des six classes nuageuses sur trois ans (2012 `a 2015). Les courbes grises correspondent aux valeurs pour chaque passage de Megha-Tropiques qui recouvrent 60% de la zone d’´etude. La courbe noire est une moyenne mobile sur trois jours. Les zones bleues indiquent les p´eriodes de mousson (du 15/06 au 15/09). L’axe des ordonn´ees est gradu´e de 0 `a 100% pour les fractions ”Ciel clair” et ”Cirrus”, et de 0 `a 50% pour les autres fractions.

Nuages moyens : sur l’ensemble des trois ans, cette fraction nuageuse est la moins importante en terme d’occurrence. Ces nuages sont pratiquement absents en hiver, augmentent progressivement au printemps pour atteindre un maximum lors de la mousson (entre 0 et 10% ; 4,5% en moyenne). Plus pr´ecis´ement, on observe toutefois des pics d’occurrences importants pendant la mousson. Malgr´e leur faible occurrence, il a ´et´e mis en ´evidence que ces nuages de moyenne altitude (5-7 km) ont un fort impact radiatif sur la zone, surtout au printemps, lorsque les autres cat´egories nuageuses sont moins pr´esentes (Bouniol et al.,2012). En utilisant un mod`ele de transfert radiatif, Bourgeois et al. (2016) ont mis en ´evidence que ces nuages moyens ont un effet de refroidissement sur le climat qui pourrait ˆetre d’aussi grande ampleur que l’effet de r´echauffement des cirrus.

Nuages hauts : le cycle inter-annuel est tr`es marqu´e pour cette fraction nuageuse. Quasi absents pendant l’hiver, la population de nuages hauts augmente progressivement pendant le printemps pour atteindre un maximum pendant le cœur de la mousson (entre 5 et 30% : 9% en moyenne).

Cirrus : cette fraction nuageuse est la plus abondante (sans compter la classe ”ciel clair”) sur l’ensemble des trois ans. On observe un cycle annuel marqu´e, avec des valeurs minimales de fin-d´ecembre `a d´ebut janvier (entre 0 et 20%) et une augmentation progressive pendant la fin de l’hiver pour atteindre des valeurs maximales au printemps et au d´ebut de la mousson (entre 20 et 60% ; 28% en moyenne). Pendant la mousson, la population moyenne de cirrus est stable et d´ecroit progressivement `a la fin de la mousson et pendant l’automne.

Fractionnaires : cette fraction nuageuse est stable sur les trois ann´ees ´etudi´ees (6,45% en moyenne) et ne semble pas marqu´ee par un cycle annuel : la dynamique de cette fraction nuageuse ne semble pas ˆetre affect´ee par la mousson.

Figure 4.23 – Fractions nuageuses moyennes pour les six classes nuageuses consid´er´ees pendant la MAO du 15 juin au 15 septembre des ann´ees 2012, 2013 et 2014 (courbe bleue) et au cours des phases convectives de la MJO d’octobre `a d´ecembre des ann´ees 2011,2012, 2013 et 2014 (courbe orange).

Afin de pouvoir comparer la couverture nuageuse au cours de la mousson avec celle au cours des phases convectives de la MJO (NSA et SSA confondues), des moyennes de cou- verture pour les six classes on ´et´e calcul´ees pendant la p´eriode allant du 15/06 au 15/09 et sont pr´esent´ees en figure 4.24. Comme attendu, les couvertures nuageuses sont tr`es diff´erentes : pendant les phases convectives de la MJO (courbe orange), la couverture nuageuse au-dessus de l’oc´ean Indien est largement domin´ee par les cirrus et les nuages hauts, signature d’une convection profonde et dense. `A l’inverse, la couverture nuageuse pendant la p´eriode de mous- son au-dessus du continent est largement domin´ee par la fraction ”ciel clair”, les Cirrus et les nuages bas. Cette association est la signature d’une convection ponctuelle et fragment´ee, conforme `a ce que l’on connait de la convection lors de la MAO, caract´eris´e par la propagation de lignes de grains. Cette grande diff´erence de population et de structuration du couvert nua- geux entre les deux zones d’´etude est connue, cette mise en parall`ele des r´esultats n’a pas pour but de comparer ces deux processus convectifs, mais de tester la robustesse de la m´ethode sur deux cas tr`es diff´erents.