Analyse et modélisation des précipitations intenses à Djibouti et dans sa région : mécanismes atmosphériques et projections climatiques

Début de thèse : octobre 2021

Financement : bourse campus France

Encadrement : Pierre Camberlin (université de Bourgogne), Benjamin Pohl (université de Bourgogne), Omar Assowe Dabar (CERD)

Soutenance le 30 janvier 2025

Résumé

Parmi les phénomènes climatiques extrêmes, les épisodes de précipitations intenses sont une préoccupation majeure à l’échelle mondiale en raison de la probable augmentation de cet aléa dans une atmosphère plus chaude. L’enjeu est de taille dans les régions à tendance aride où les précipitations sont rares mais souvent violentes. La République de Djibouti, en particulier, se distingue par un climat aride combiné à une forte variabilité des précipitations, ce qui favorise des crues soudaines aux impacts dévastateurs sur les populations et les infrastructures. Ces conséquences mettent en lumière l’urgence de mieux comprendre et d’anticiper les bouleversements climatiques actuels et futurs afin de développer des stratégies d’adaptation pertinentes. L’évolution de la fréquence des précipitations intenses varie géographiquement selon les mécanismes qui les génèrent, mais ces derniers restent largement méconnus à Djibouti et dans sa région. Les objectifs principaux de cette thèse sont donc de mieux comprendre les causes physiques des précipitations intenses à Djibouti et de projeter leur évolution dans un contexte de réchauffement climatique. Les premiers chapitres explorent les mécanismes atmosphériques à l’origine des précipitations intenses à Djibouti à une échelle locale fine et synoptique. En combinant des observations in situ et des estimations intégrant des données satellitaires, une typologie des jours de pluie a été développée sur la base de la distribution spatiale et de l’intensité des précipitations. Ensuite, en utilisant les réanalyses ERA5, les conditions synoptiques associées à chaque type de jour de pluie ont été analysées sur une base saisonnière. Ces analyses ont révélé une diversité des systèmes pluviogènes, caractérisés de façon préférentielle en mars-mai par des interactions complexes entre des masses d’air tropicales et extratropicales, et des convergences d’humidité relevant plus directement de la circulation tropicale en juillet-septembre ou octobre-novembre. A l’échelle locale, le modèle WRF a simulé avec succès les principales caractéristiques météorologiques associées à un épisode observé de précipitations intenses. Les deux derniers chapitres de la thèse se concentrent sur les projections futures de précipitations intenses dans la région de l’Afrique du Nord-Est et de l’Arabie, avec un accent particulier sur la République de Djibouti. Une évaluation préalable des modèles CMIP6 a montré que les plus performants à l’échelle régionale (qui ont généralement une résolution spatiale plus élevée) le sont aussi au niveau de Djibouti. Les projections des (10) modèles retenus montrent une différenciation nord-sud dans les changements futurs des précipitations totales pour les saisons JF et MAM, avec des diminutions dans le nord de l’Arabie et des augmentations modérées ailleurs, bien que les incertitudes soient élevées, en particulier pour MAM. En revanche, les saisons JJAS et OND présentent des changements positifs plus importants avec moins d’incertitude inter-modèles. Ces augmentations des précipitations moyennes s’accompagnent d’une augmentation de l’intensité et de la fréquence de jours de pluies intenses. À Djibouti-ville, les projections post-corrigées prévoient que la fréquence des pluies intenses causant des inondations sera multipliée par 3.6 d’ici la fin du 21^e siècle.

Mots clés

précipitations intenses ; mécanismes pluviogènes ; modélisation climatique ; projections climatiques ; Djibouti ; Afrique du Nord-Est et péninsule Arabique

Comité de suivi

Yves Tramblay, IRD Montpellier
Nathalie Philippon, CRC

Jury

Elsa Mohin, université Complutense de Madrid – rapportrice
Benjamin Sultan, IRD, ESPACE-DEV – rapporteur
Gil Mahe, IRD, université de Montpelier – examinateur
Pierre Camberlin, université de Bourgogne – directeur de thèse
Benjamin Pohl, université de Bourgogne – co-directeur de thèse
Omar Assowe Dabar, CERD/ORREC – co-encadrant de thèse
Mohamed Osman Awaleh, CERD/IST – invité
Moussa Mahdi Ahmed, CERD/ORREC – invité

extrait:

lien_externe:

titre:

Étude de la variabilité et du changement climatique dans la République de Djibouti : tendances et événements intenses simulés par la modélisation régionale

date_de_debut_these:

septembre 2021

nom:

Mohamed Waberi

date_de_debut_these_numerique:

202109

kc_data:

a:8:{i:0;s:0:"";s:4:"mode";s:0:"";s:3:"css";s:0:"";s:9:"max_width";s:0:"";s:7:"classes";s:0:"";s:9:"thumbnail";s:0:"";s:9:"collapsed";s:0:"";s:9:"optimized";s:0:"";}

kc_raw_content:

Analyse et modélisation des précipitations intenses à Djibouti et dans sa région : mécanismes atmosphériques et projections climatiques

Début de thèse : octobre 2021

Financement : bourse campus France

Encadrement : Pierre Camberlin (université de Bourgogne), Benjamin Pohl (université de Bourgogne), Omar Assowe Dabar (CERD)

Soutenance le 30 janvier 2025

 

Résumé

Parmi les phénomènes climatiques extrêmes, les épisodes de précipitations intenses sont une préoccupation majeure à l’échelle mondiale en raison de la probable augmentation de cet aléa dans une atmosphère plus chaude. L’enjeu est de taille dans les régions à tendance aride où les précipitations sont rares mais souvent violentes. La République de Djibouti, en particulier, se distingue par un climat aride combiné à une forte variabilité des précipitations, ce qui favorise des crues soudaines aux impacts dévastateurs sur les populations et les infrastructures. Ces conséquences mettent en lumière l’urgence de mieux comprendre et d’anticiper les bouleversements climatiques actuels et futurs afin de développer des stratégies d’adaptation pertinentes. L’évolution de la fréquence des précipitations intenses varie géographiquement selon les mécanismes qui les génèrent, mais ces derniers restent largement méconnus à Djibouti et dans sa région. Les objectifs principaux de cette thèse sont donc de mieux comprendre les causes physiques des précipitations intenses à Djibouti et de projeter leur évolution dans un contexte de réchauffement climatique. Les premiers chapitres explorent les mécanismes atmosphériques à l'origine des précipitations intenses à Djibouti à une échelle locale fine et synoptique. En combinant des observations in situ et des estimations intégrant des données satellitaires, une typologie des jours de pluie a été développée sur la base de la distribution spatiale et de l'intensité des précipitations. Ensuite, en utilisant les réanalyses ERA5, les conditions synoptiques associées à chaque type de jour de pluie ont été analysées sur une base saisonnière. Ces analyses ont révélé une diversité des systèmes pluviogènes, caractérisés de façon préférentielle en mars-mai par des interactions complexes entre des masses d’air tropicales et extratropicales, et des convergences d’humidité relevant plus directement de la circulation tropicale en juillet-septembre ou octobre-novembre. A l'échelle locale, le modèle WRF a simulé avec succès les principales caractéristiques météorologiques associées à un épisode observé de précipitations intenses. Les deux derniers chapitres de la thèse se concentrent sur les projections futures de précipitations intenses dans la région de l’Afrique du Nord-Est et de l’Arabie, avec un accent particulier sur la République de Djibouti. Une évaluation préalable des modèles CMIP6 a montré que les plus performants à l’échelle régionale (qui ont généralement une résolution spatiale plus élevée) le sont aussi au niveau de Djibouti. Les projections des (10) modèles retenus montrent une différenciation nord-sud dans les changements futurs des précipitations totales pour les saisons JF et MAM, avec des diminutions dans le nord de l’Arabie et des augmentations modérées ailleurs, bien que les incertitudes soient élevées, en particulier pour MAM. En revanche, les saisons JJAS et OND présentent des changements positifs plus importants avec moins d'incertitude inter-modèles. Ces augmentations des précipitations moyennes s'accompagnent d'une augmentation de l'intensité et de la fréquence de jours de pluies intenses. À Djibouti-ville, les projections post-corrigées prévoient que la fréquence des pluies intenses causant des inondations sera multipliée par 3.6 d'ici la fin du 21^e siècle.

 

Mots clés

précipitations intenses ; mécanismes pluviogènes ; modélisation climatique ; projections climatiques ; Djibouti ; Afrique du Nord-Est et péninsule Arabique

 

Comité de suivi

Yves Tramblay, IRD Montpellier
Nathalie Philippon, CRC

 

Jury

Elsa Mohin, université Complutense de Madrid - rapportrice
Benjamin Sultan, IRD, ESPACE-DEV - rapporteur
Gil Mahe, IRD, université de Montpelier - examinateur
Pierre Camberlin, université de Bourgogne - directeur de thèse
Benjamin Pohl, université de Bourgogne - co-directeur de thèse
Omar Assowe Dabar, CERD/ORREC - co-encadrant de thèse
Mohamed Osman Awaleh, CERD/IST - invité
Moussa Mahdi Ahmed, CERD/ORREC - invité