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Problématique scientifique

Les mécanismes de la Mousson d’Afrique de l’Ouest et ses composantes :
la dynamique atmosphérique, le cycle de l’eau continental, la chimie atmosphérique et les conditions de surface sur l’océan et le continent.

Les pluies sur l’Afrique de l’Ouest, sont en général très irrégulières, surtout dans la partie Nord.

Les famines au Sahel pendant les années 70s (1972-1974) et les années 80s ont entrainé un grand nombre de chercheurs à évaluer les mécanismes plausibles associés à ces
sècheresses. En fait ces périodes de sècheresse intense appartiennent à des périodes de déficit
pluviométrique, pratiquement continu de la fin des années 60s au milieu des années 90s. Ce
déficit pluviométrique n’a pas été limité au Sahel mais s’est étendu jusqu’à la côte du Golfe de Guinée. Le déficit moyen des années 70s et 80s par rapport aux années 50s et 60s est
d’environ 180 mm sur la zone représentée sur cette figure :

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Déficits pluviométriques (mm) entre les périodes humides (1950-1969) et sèches (1970-1989)
Les zones en pointillés correspondent à des déficits allant 150 à 230 mm.

Cette sècheresse est seulement l’une des signatures de la variabilité du climat en Afrique de l’Ouest.


Les échelles de variabilité temporelles vont de l’intra-saisonnier au décennal. Etant donné les impacts importants de cette variabilité à l’échelle régionale sur les activités humaines - voir impacts- il est fondamental de mieux comprendre les mécanismes physiques de cette variabilité de manière à améliorer la prévision saisonnière. Aujourd’hui, il est toujours difficile d’évaluer cette variabilité même en connaissant l’un de ses facteurs climatiques dominant : la Mousson de l’Afrique de l’Ouest (MAO). La raison est due aux interactions complexes entre l’atmosphère, la biosphère et l’hydrosphère qui semblent contrôler la dynamique de la MAO et le cycle de vie des systèmes pluviométriques. A partir de résultats récents basés sur des études de modélisation il a été montré que les océans la couverture végétale et la topographie semblent jouer un rôle important dans l’établissement de la circulation de mousson sur l’Afrique de l’Ouest.

Le rôle de l’Afrique de l’Ouest doit être considéré dans un complexe beaucoup plus large.

En effet, l’Afrique est une source majeure de chaleur du climat de la Terre, dont les déplacements méridiens ont une influence sur le cycle saisonnier de l’eau des Tropiques et des latitudes moyennes. La corrélation significative entre les cyclones tropicaux dans l’Atlantique et les précipitations de l’Ouest du Sahel est un exemple de la relation entre la MAO et le climat dans d’autres régions du monde. De la même manière, si l’on considère la chimie atmosphérique globale, il y a de plus en plus d’évidence que les émissions d’aérosols et de précurseurs de l’ozone dans les régions de la MAO sont critiques et affectent le bilan de toute la troposphère. Les émissions de gaz et aérosols dans les tropiques en Afrique sont fortement liées à l’activité humaine. Les feux de savane et des écosystèmes forestiers en détruisant la biomasse deviennent la principale source de pollution atmosphérique. Des quantités énormes de gaz réactifs et de particules (y compris la suie et le carbone organique) ont un impact direct sur les bilans radiatifs à l’échelle régionale. Les incendies de savane en Afrique produisent environ 0.7 Giga-Tonnes de Carbone par an (i.e. environ 20% du bilan global). La dynamique et la chimie de l’atmosphère, la dynamique de la végétation et le cycle de l’eau continental sont donc étroitement liés. Leurs études doivent se faire de manière conjointe si l’on veut effectivement comprendre la variabilité pluviométrique en Afrique de l’Ouest.

D’un point de vue strictement scientifique, on peut observer que par sa configuration géographique unique et par la distribution zonale des caractéristiques de sa végétation,

la MAO représente un système plus simple à étudier que les autres systèmes Moussons. Ceci devrait faciliter son étude approfondie du point de vue de l’observation et de la modélisation. De ce point de vue, il est légitime de se demander pourquoi les Modèles de Circulation Générale (MCG) simulent relativement mal la MAO et sa variabilité. Une des raisons probables est que les interactions et rétroactions nombreuses entre les différentes composantes de la MAO ne sont pas encore convenablement représentées dans les modèles couplés atmosphère-hydrosphère. Ceci provient du fait que les processus physiques et les variables d’état impliqués dans ces interactions sont encore assez peu documentés dans cette région.

Mener une étude multidisciplinaire sur la MAO, basée sur un projet intégrant les composantes de l’atmosphère, biosphère et hydrosphère était donc important


Ce projet devait traiter en même temps les aspects d’observations, l’analyse des données et la modélisation. Il devait aussi couvrir toutes les échelles spatio-temporelles et prendre en compte les conditions de forçage en surface. Ces dernières dominent au niveau régional, à des échelles de temps allant du saisonnier à (au moins) l’interdécennal. De plus de nombreuses interactions de méso-échelle et d’échelle synoptique contribuent au signal intra-saisonnier.

Les différents champs disciplinaires ainsi que leurs interactions sont représentés dans ce schéma :

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