thèse de Paul-Arthur Monerie

Thumbnail imageLe changement climatique en région de mousson africaine : évolution des champs pluviométriques et atmosphériques dans les simulations CMIP3 et CMIP5 sous scénario A1B et rcp4.5, (1960-1999, 2031-2070)

Directeurs : Bernard Fontaine (directeur) et Pascal Roucou (co-directeur)

Soutenue le 18 juin 2013

 

Le tapuscrit de thèse est téléchargeable sur tel.archives-ouvertes.fr.

 

Résumé

Le quatrième rapport du GIEC en 2007 a fait la synthèse des travaux préalablement parus sur les effets du changement climatique aux échelles globale et régionale. Il montre en particulier qu’aucun consensus ne peut être trouvé pour ce qui concerne l’évolution future de la pluviométrie — et de la dynamique atmosphérique associée — en région de mousson africaine. Ce mémoire revisite cette question à la lumière des nouvelles données disponibles et selon une approche évitant toute surreprésentation du nombre de simulations disponibles pour un type de modèle donné, tout en prenant en compte la diversité des modèles ainsi que leur évolution dans le temps : sorties de vingt modèles de circulation générale (MCGs) ayant participé aux exercices CMIP3 (douze MCGs) et CMIP5 (huit MCGs) sous les scénarios d’émissions A1B et rcp4.5, respectivement. Les sorties sont analysées principalement sur deux fenêtres de quarante ans — périodes actuelle (1960-1999) et future (2031-2070) — et les résultats discutés au regard de leur vraisemblance selon une approche permettant à la fois de quantifier les différences futur moins actuel, de mesurer les significativités et les robustesses statistiques et d’associer une probabilité mesurant le consensus des modèles en fonction des échelles et des variables considérées.

Thumbnail imageLes analyses menées sur CMIP3 et CMIP5 montrent qu’un consensus sur l’effet du changement climatique en Afrique de l’Ouest peut être obtenu si l’on ne fait pas de l’ensemble de la bande sahélienne une entité homogène et qu’on raisonne à des échelles spatiales inférieures. Les résultats révèlent une évolution contrastée entre le centre et l’ouest du Sahel avec, pour le futur (i) une hausse des précipitations au centre s’expliquant surtout par une plus grande convergence des flux dans les basses couches, ainsi qu’une pénétration plus au nord de la mousson ; (ii) une baisse des précipitations à l’ouest s’expliquant par le renforcement de la circulation de type Walker, du Jet d’Est Africain (JEA) et de la subsidence dans les couches moyennes. Par ailleurs, on peut s’attendre à une modification du cycle annuel moyen avec un retrait retardé de la mousson. Ce retard est notamment lié aux apports supplémentaires d’humidité depuis l’Atlantique, dus au renforcement des contrastes thermiques et d’humidité entre océan et continent, mais aussi et surtout aux apports tardifs d’humidité depuis la Méditerranée et au renforcement des flux de nord en septembre et octobre en direction du Sahel.

 

Mots clés

changement climatique, mousson africaine, Sahel, modèles de circulation générale, CMIP3, CMIP5, scénarios d’émission A1B et rcp45

 

Jury

Bernard Fontaine : directeur
Pascal Roucou : co-directeur
Thierry Lebel : rapporteur
Benjamin Sultan : rapporteur
Paolo Ruti : examinateur
Serge Janicot : examinateur