Soutenance mémoire
Le Sud Ouest de l’Océan Indien est souvent exposé à des phénomènes naturels tels que les cyclones, les pluies torrentielles, les sécheresses et El Nino Southern Oscillation (ENSO). L’ENSO est un phénomène océan (El Nino)-atmosphère (Southern Oscillation). El Nino désigne un courant côtier chaud présent dans les cotes du Pérou et du Chili [1]. Le terme Southern Oscillation (Oscillation Australe) a été introduit par Walker en 1923 pour décrire le renversement du système des hautes et basses pressions couvrant le Pacifique [1][2]. On peut dire qu’El Nino est la conséquence d’un dérèglement atmosphérique de la circulation de Walker.
En outre, El Nino est un courant marin d’une taille comparable à celle des Etats Unies d’Amérique, il apparaît le long des cotes péruviennes dans le Pacifique vers Décembre –Janvier .
En temps normal, une zone cyclonique située au milieu du Pacifique chasse les eaux chaudes superficielles du Sud du continent Américain vers l’Australie (du Pacifique Est vers le Pacifique Ouest) favorisant donc la montée d’eaux froides sur les cotes du Pérou. En période El Nino, on assiste à un renversement, les eaux chaudes vont de l’Ouest vers l’Est.
Zone d’étude
Géographiquement, le bassin Sud Ouest de l’Océan Indien, zone que nous allons faire notre étude, se situe depuis les cotes Est Africaines (du 30eme méridien) jusqu’au 90eme méridien dans son extension méridien. Et entre l’équateur et le 40°Sud dans le sens zonal .
Historique de l’ENSO suivant le temps
L’ENSO est composé de deux phénomènes qui sont El Nino et l’Southern Oscillation (Oscillation Australe en Français). El Nino qui est une anomalie océanique consistant au réchauffement de la surface d’eau de mer, et fait que les eaux chaudes qui d’habitude vont de l’Ouest vers l’Est de l’Océan Pacifique font le chemin inverse c’est-à-dire de l’Est vers l’Ouest. Ce phénomène a été noté pour la première fois par FRANSCISCO Pizarro en 1525 [3] dans son carnet de bord parlant d’un courant chaud saisonnier au large de Pérou [5]. En 1546, Jeromino Benzon décrit une terrible inondation qui frappe le golfe de Guayaquil au Sud de l’Equateur [3]. L’Oscillation Australe est un phénomène atmosphérique qui met en évidence l’oscillation de la pression atmosphérique entre l’Est et l’Ouest de l’Océan Pacifique c’est-à-dire que si on a une haute pression à l’Est, on a automatiquement une basse pression à l’Ouest et inversement. Cette constatation a été faite par la première fois par G. Walker en 1923qui a baptisé ce phénomène en lui donnant le nom de l’Indice de Walker [1]. Ce qui a été difficile à comprendre, on lui a traité d’avoir fait une publication absurde car vu la distance séparant ces endroits, il était difficile d’accepter. Mais Walker répliqua en leur disant que c’est possible malgré le manque d’appareils pour le démontrer [1]. Il aura fallu attendre les travaux de J. Bjerknes en 1969 pour confirmer les théories de Walker et il ajoute en montrant le lien entre ces oscillations et le réchauffement océanique. Il a baptisé ainsi ce phénomène en faisant allusion à son prédécesseur, Walker, El Nino Southern Oscillation (ENSO) .
Contexte général de l’ENSO
Description du phénomène
Etant donné qu’il n’y a pas des documents parlant d’El Nino Southern Oscillation (ENSO) dans l’Océan Indien, nous allons, pour ce contexte général, parler de l’ENSO dans le cadre de l’Océan Pacifique et puis après, dans la partie résultat, nous allons essayer de parler de cette anomalie climatique ENSO dans le bassin Sud Ouest de l’Océan Indien.
En temps normal
En période normal c’est-à-dire en période non El Nino, les Alizés soufflent sur le Pacifique équatorial provoquant un upwelling (remontée des eaux froides de subsurface vers la surface) le long de l’équateur, la thermocline se rapproche de la surface et refroidit ainsi les eaux de surface. De plus, ces vents d’Est repoussent les eaux chaudes dans le Pacifique Ouest qui sont le siège d’une intense activité convective. Alors que l’air chaud et humide s’élève, il perd peu à peu son humidité et sa chaleur et il est entraîné en altitude par des vents d’Ouest. Puis il subside dans le Pacifique Est et les régions sèches adjacentes d’Amérique du Sud. Cette circulation atmosphérique est dite cellule de Walker. En surface : les alizés entraînent les eaux chaudes de surface vers la partie Ouest du bassin Pacifique. Cette masse d’eau chaude océanique a une température supérieure à 28° C. Par dilatation thermique, une surélévation de 50 cm par rapport au bord Est. Ce réservoir d’eaux chaudes, au large de l’Australie et de l’Indonésie, provoque par convection atmosphérique de fortes pluies. En altitude, les vents repartent vers l’est, créant une boucle de convection.
En temps El Nino
En période El Nino, il se produit lorsqu’il y a une inversion des champs de pression atmosphérique entre les bords Est et Ouest du Pacifique par rapport aux conditions normales ; les années à El niño, on constate un affaiblissement de la pression atmosphérique sur la partie Est du Pacifique tropical et, au contraire, un renforcement de cette pression sur la partie Ouest, ce qui provoque un affaiblissement des alizés et une inversion du régime des vents sur le Pacifique central et occidental, qui se mettent à souffler d’Ouest. Ceci se produit d’ordinaire en Novembre Décembre.
Les vents d’Ouest poussent l’eau chaude de surface vers l’Amérique Latine, sous forme d’une onde de Kelvin qui se propage en quelques mois du bord Ouest au bord Est. Cette onde accumule les eaux chaudes le long de la côte d’Amérique du Sud, puis s’étale jusqu’au Chili au Sud et au Nord jusqu’à la Californie, créant un immense réservoir d’eaux à plus de 28°C, et d’un hauteur supérieure de 50cm au bord Ouest du Pacifique. Les précipitations augmentent considérablement provoquant des inondations catastrophiques mais faisant reverdir aussi le désert d’Atacama au Sud du Pérou .
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE : CONTEXTE GENERAL
Introduction de la première partie
I-1-1 : Zone d’étude
I-1-2 :Historique e l’ENSO
I-2 : Contexte général de l’ENSO
I-2-1 : Description du phénomène
I-2-2a : En temps normal
I-2-2b : En temps El Nino
I-2-2 : L’ENSO, un phénomène global
Conclusion de la première partie
DEUXIEME PARTIE : METHODOLOGIE
Introduction de la deuxième partie
II-1-1 : Source des données
II-1-2 : Les différents paramètres utilisés
II-1-2a : La température
II-1-2b : La pression
II-1-3 : Les ondes
II-1-3a : Les ondes de Kelvin
II-1-3b : Les ondes de Rossby
II-2 : La méthodologie
II-2-1 : L’analyse descriptive
II-2-1-1 : La moyenne
II-2-1-2 : L’écart type
II- 2-1-3 : L’anomalie
II-2-2 : L’analyse spectrale
II-2-2-1 : La FFT (Fast Fourier Transform)
II-2-2-1a : Signal périodique de période T
II-2-2-1b Signal non périodique
II-2-2-1c Signal discret
II-2-2-1d : Transformée de Fourier Discrète (TFD)
II-2-2-1e La Transformée de Fourier Rapide (FFT)
II-2-2-2 : Le Cepstre
II-2-2-2a Le cepstre complexe
II-2-2-2b : Le cepstre réel
II-2-2-3 : Analyse par ondelette
II-2-2-3-a : Qu’est-ce que l’analyse par ondelette ?
II-2-2-3-b : Propriétés d’une ondelette
II-2-2-3-c. Quelques types d’ondelettes fréquemment utilisés en analyse et traitement de Signal
II-2-2-3-c1 : L’ondelette de Haar
II-2-2-3-c2 : L’ondelette mère de G. Weiss et R. R. Coifman
II-2-2-3-c3 : L’ondelette mère de Grossman et Morlet
II-2-2-3-c4 :L’ondelette mère de Daubechies
II-2-2-4. Formulation
Conclusion de la deuxième partie
TROISIEME PARTIE : RESULTATS
Introduction de la troisième partie
III-1 : Localisation de notre zone d’étude
III-2 : En période non ENSO
III-3 : En période ENSO
III-4 : Comportement de l’ENSO durant la période 1979 -2004
III-5 : Périodicité de l’ENSO
Synthèse des résultats
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES
ANNEXE
