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Université de Douala (2020)

Etude de l’Occurrence des Précipitations et des Sécheresses Extrêmes en Afrique au Nord de l’Équateur : Estimation des Périodes de Retour et des Niveaux de Retour

CHAMANI Roméo

Titre : Etude de l’Occurrence des Précipitations et des Sécheresses Extrêmes en Afrique au Nord de l’Équateur : Estimation des Périodes de Retour et des Niveaux de Retour

Auteur : CHAMANI Roméo

Université de soutenance : Université de Douala

Grade : Doctorat/Ph.D en Physique Spécialité : Physique de l’Environnement 2020

Résumé
L’occurrence des événements hydroclimatiques extrêmes tels que les inondations et les sécheresses sévères a des impacts négatifs sur la société et l’économie des pays africains, en particulier ceux au sud du Sahara, en raison de leurs faibles niveaux de développement auquel est associée la très forte vulnérabilité de leurs populations. Une étude qui analyse leurs occurrences et leurs évolutions, ceci à des fins prévisionnelles, est une nécessité pour la région. Cette thèse étudie l’occurrence des précipitations et les sécheresses extrêmes de la saison de Juillet–Septembre (JAS) en Afrique au Nord de l’Équateur. Plus spécifiquement, il est question de modéliser leurs occurrences, d’estimer leurs périodes de retour (PR) et leurs niveaux de retour (NR) dans un contexte de climat stationnaire et non-stationnaire, et d’évaluer l’influence des modes de la variabilité climatique à grande échelle (MVCGE) aussi bien sur leurs survenues que sur l’intensité de leurs NR. Pour mener cette investigation, nous nous sommes basés sur les données mensuelles des précipitations de l’unité de recherche sur le climat de l’université d’East Anglia, en Angleterre sur la période 1901–2014 ; et celles de quatre indices du climat — l’El Niño-oscillation, l’oscillation nord-atlantique, l’oscillation décennale du Pacifique et l’oscillation atlantique multi-décennale — de la Global Climate Observing System Working Group on Surface Pressure. Les deux approches statistiques classiques issues de la théorie des valeurs extrêmes ont été mises à contribution afin d’identifier et de modéliser les événements climatiques extrêmes de JAS en Afrique au Nord de l’Équateur : l’approche des dépassements de seuil qui modélise les excès au-dessus du seuil suivant une distribution de Pareto généralisée et l’approche des maxima par blocs, qui suppose que les maximas suivent une distribution de valeurs extrêmes généralisées. Les résultats montrent une bonne adéquation entre ces modèles statistiques et les extrêmes de JAS — humides et secs — à travers l’Afrique au Nord de l’Équateur. Les zones à fortes occurrences de précipitations extrêmes de JAS pour une PR donnée sont celles des régions côtières dites guinéennes et celles des hauts reliefs sur le continent. De manière générale, sur presque toute l’Afrique au Nord de l’Équateur, les NR des précipitations extrêmes de JAS ont diminué après les années 1970, alors que sur la même période, on note une augmentation des NR des sécheresses extrêmes dans le Sahel Ouest africain par rapport à la période pré-1970. Il a été observé qu’au Sahel, les précipitations extrêmes de JAS s’intensifieront à l’avenir. En même temps, dans sa partie ouest, on assistera également à une amplification des extrêmes secs de JAS après 2009. L’évaluation de l’influence des MVCGE sur les précipitations extrêmes de JAS indique que l’oscillation atlantique multi-décennale impacte significativement les NR en zone semi-aride, et de ce fait, peut être considérée comme un prédicteur des précipitations extrêmes de JAS dans cette partie de l’Afrique au Nord de l’Équateur. Les années extrêmes les plus sévères ont été détectées et parfois associées à une phase de l’El Niño-oscillation. La longueur des PR associées aux quantités de précipitations de ces années dépend de leurs intensités et varie d’une zone à une autre. Par conséquent, une investigation qui porte sur la modélisation des événements hydroclimatiques en Afrique au Nord de l’Équateur nécessite au préalable la prise

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Page publiée le 13 juin 2022