Mieux comprendre les phénomènes atmosphériques

Mousson en Afrique

Ce phénomène de grande échelle conditionne le climat du continent africain et mondial. Météo-France étudie ses mécanismes de formation et ses conséquences dans le cadre du programme international Analyse multidisciplinaire de la mousson africaine(AMMA) lancé en 2002. Il regroupe près de 150 instituts et laboratoires à travers le monde.

Qu'est-ce que la mousson africaine ?

La mousson africaine désigne le système de vents périodique qui touche chaque année l'Afrique de l'Ouest pendant quelques mois (mai-août) et amène sur le continent de l'air chargé d'humidité, à l'origine de pluies intenses. Ce système de vents se met en place à cause du contraste thermique entre le continent africain -le désert saharien notamment- et les eaux du Golfe de Guinée qui se refroidissent durant l'été. L'activité orageuse qui en découle varie considérablement selon les années. Par ailleurs, au sein d'une saison, la quantité de pluie fluctue sur des périodes relativement courtes, de l'ordre de quelques jours à quelques dizaines de jours. Ces oscillations se traduisent par une alternance entre périodes sèches et humides (les climatologues parlent de variabilité intra-saisonnière).

Vers une meilleure compréhension de la mousson africaine

Prévoir le déclenchement de la mousson africaine et sa variabilité intra-saisonnière est crucial pour les populations locales. Les variations brusques des ressources en eau ont notamment des impacts importants sur les cultures. Ces prévisions restent cependant difficiles : les modèles de prévision représentent de manière imparfaite le phénomène, notamment parce que son fonctionnement interne est mal compris.

Dans le cadre du programme AMMA, dont la seconde phase a débuté en 2012, les chercheurs de Météo-France travaillent à mieux décrire les processus de son fonctionnement interne. Ils se étudient notamment certaines composantes essentielles de la mousson africaine, comme la « dépression thermique saharienne ».

La dépression thermique saharienne désigne la zone de basse pression qui se forme au-dessus du Sahara pendant l'été sous l'effet de la forte chaleur qui y règne. Une étude menée au centre de recherches de Météo-France en 2011 a notamment montré que cette zone se réchauffait fortement au moment où la mousson africaine se déclenchait. Par ailleurs, plus la dépression est intense, plus le contraste thermique entre l'océan et le continent est fort et plus le flux de mousson remonte vers le nord.

Plusieurs campagnes de mesure récentes (AMMA en été 2006, FENNEC lors des étés 2011 et 2012) ont permis aux chercheurs de Météo-France de mieux décrire la structure de cette zone de basse pression. Des observations ont notamment été recueillies sur ses interactions avec les aérosols désertiques. En absorbant le rayonnement solaire, ces poussières minérales arrachées par les vents réchauffent fortement la couche d'air où elles se trouvent, augmentant l'intensité de la dépression thermique. En retour, la quantité de poussières en suspension dans l'air dépend de l'intensité des vents, et donc de la dépression thermique.

Campagne de mesure AMMA, Bénin-Niger, le 07 juillet 2006
© Météo-France/Pascal Taburet

"Belgique", la station de mesure des aérosols issus de l'érosion éolienne à Banizoumbou au Niger. © Météo-France / Pascal Taburet
 

Améliorer les méthodes de prévision opérationnelles

En parallèle des études menées pour mieux comprendre le phénomène, le centre de recherches de Météo-France travaille aussi à élaborer des méthodes de prévision plus performantes. En 2011, il a par exemple initié le projet MISVA (Monitoring of IntraSeasonal Variability over Africa), qui vise à élaborer, en partenariat avec les chercheurs africains, de nouvelles méthodes de prévision. Les chercheurs développent notamment une technique consistant à repérer les signes avant-coureurs des périodes sèches et humides à l'aide d' « indices » calculés à partir des données d'humidité, de température et de précipitations des 10-15 jours précédents.

 Campagne de mesure AMMA, Bénin-Niger, le 07 juillet 2006

© Météo-France/Pascal Taburet

© Météo-France / Pascal Taburet

Mieux représenter les composantes de la mousson dans les modèles climatiques

Le centre de recherches de Météo-France contribue également fortement au sein d'AMMA à l'évaluation et l'amélioration des modèles climatiques. Bien que performants à l'échelle du globe, ces modèles peinent encore à représenter de manière réaliste certains phénomènes déterminants dans la mousson africaine. La réduction de ces « biais » est indispensable pour améliorer la fiabilité des simulations du climat futur aux échelles régionale et globale. Au sein d'AMMA, les équipes de Météo-France tentent par exemple d'améliorer la représentation des nuages qui donnent naissance aux précipitations. Ils s'appuient dans cette tache sur les observations recueillies lors des campagnes de mesures et des simulations à fine échelle.