La question de l impact de l humidité des sols sur les précipitations ouestafricaines

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Jean-Charles Laperrière
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1 La question de l impact de l humidité des sols sur les précipitations ouestafricaines Louvet S., Pellarin T., Vischel T., Quantin G. Samuel.louvet@gmail.com

2 Plan 1/ Revue bibliographique (non exhaustive) de la question de l impact de l humidité des sols sur les pluies en Afrique de l Ouest à différentes échelles saptio-temporelles : des réponses contradictoires 2/ Méthodologie développée pour corriger l intensité des estimations de pluie par satellite et fournir des champs d estimations d humidité des sols

3 Quels sont les rôles joués par les différents éléments du système Terre-Océan? Zeng et al., 1999 Rainfall observations Ocean forcing Ocean + interactive soil moisture Ocean + soil moisture + vegetation The model reproduced much of the variability of the observed Sahel rainfall

4 La question d une mémoire inter-annuelle en Afrique de l Ouest sous le contrôle des conditions de surface Philippon et al., 2002 Fontaine et al, 2002 Rainfall JAS (n) Rainfall SON (n 1) Anomalies de l humidité des sols renforce les gradients horizontaux d ESH renforce le flux de mousson et les précipitations associées Les précipitations du sahel sont corrélées avec la 2ème saison des pluies guinéenne de l année précédente

5 La question d une mémoire inter-annuelle en Afrique de l Ouest sous le contrôle des conditions de surface Douville et al, 2007

6 La question d une mémoire inter-annuelle en Afrique de l Ouest Fontaine et Louvet 2007 Moyenne composite humide-séche (OND). Précipitations moyennées entre 10 W et 10 E. Année 0 Année +1 Mars (0) Juin (0) SWI SWI Année 0 Année +1

7 La question d une mémoire inter-annuelle en Afrique de l Ouest Fontaine et Louvet 2007 Moyenne composite humide-séche (OND). Précipitations moyennées entre 10 W et 10 E. Année 0 Année +1 SWI

8 A l échelle intra-saisonnière Taylor et Lebel, 1998 Rétroaction positive entre humidité des sols et précipitations

9 L effet de l humidité des sols sur les trajectoires des systèmes convectifs (Pellarin et al., 2011) Soil moisture (% vol.) Tracking of convective systems (METEOSAT) 0

10 L effet de l humidité des sols sur les trajectoires des systèmes convectifs (Pellarin et al., 2011) 25 LE H LE H LE H Soil moisture (% vol.) LE : latent heat flux H : sensible heat flux

11 L effet de l humidité des sols sur les trajectoires des systèmes convectifs (Pellarin et al., 2011) 25 LE H LE H LE H Soil moisture (% vol.) LE : latent heat flux H : sensible heat flux

12 L effet de l humidité des sols sur les trajectoires des systèmes convectifs (Pellarin et al., 2011) 25 LE H LE H LE H Soil moisture (% vol.) LE : latent heat flux H : sensible heat flux

13 Synthèse de partie L investigation du rôle de la surface continentale (via la végétation et l humidité des sols) sur les précipitations ouest-africaines a pour le moment apporté des réponses contradictoires. Résultats dépendants des échelles, des données utilisées et des méthodes. Nécessité d avoir une information spatialisée des précipitations et de l humidité des sols pour les futures études climatologiques et hydrologiques

14 Partie 2/ Méthodologie développée pour corriger l intensité des estimations de pluie par satellite et fournir des champs d estimations d humidité des sols

15 Calcul de l humidité des sols en fonction des précipitations Pellarin et al, /9/06 23/9/06 24/9/06 25/9/06 26/9/06 27/9/06 PP (mm) SM (obs) SM (est)

16 Résultats sur le site Wankama (Niger, AMMA-Catch)

17 Résultats sur le site Wankama (Niger, AMMA-Catch) Estimated SSM (% vol.) In situ SSM (% vol.)

18 Qu en est il quand on utilise la pluie estimée par satellite?

19 Qu en est il quand on utilise la pluie estimée par satellite? Cumul annuel mesuré : 537mm

20 Qu en est il quand on utilise la pluie estimée par satellite? Cumul annuel mesuré : 537mm Comment corriger le biais des estimations de l humidité des sols quand on ne dispose pas des données in situ? En se servant des données issues de la mesure radiative (températures de brillance) des satellites (AMSR, METOP, SMOS, )

21 Comment corriger le biais entre estimations de l humidité des sols et mesures in situ? Modèle C-MEB (C-band Microwave Emission of the Biosphere, Pellarin et al. (2006), Wigneron et al., (2007)) permet de passer de l information humidité des sols aux températures de brillance Nécessité de connaître : Humidité des sols Epaisseur optique de la végétation (LAI) Température du sol Rugosité du sol

22 Cumul annuel mesuré : 537mm Cumul annuel mesuré : 537mm Comment corriger le biais entre estimations de l humidité des sols et mesures in situ? AMSR-E En se servant des données issues de la mesure radiative des satellites (températures de brillance)

23 Cumul annuel mesuré : 537mm Cumul annuel mesuré : 537mm Comment corriger le biais entre estimations de l humidité des sols et mesures in situ? AMSR-E En se servant des données issues de la mesure radiative des satellites (températures de brillance)

24 AMSR-E Cumul annuel mesuré : 537mm

25 Cumul annuel mesuré : 537mm Tran, 2010

26 Merci de votre attention

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