Soutenance mémoire
Pendant la plus grande part de l’histoire humaine, les problèmes environnementaux ont été une affaire locale ou régionale. Les changements climatiques induits par l’activité humaine sont le problème global le plus étudié actuellement et cela ne saurait que s’amplifier dans les prochaines décennies (Villeneuve, n.d.). C’est pour cela que le réchauffement climatique fait l’un des principales préoccupations des pays du monde entiers puisqu’il touche plusieurs secteurs dans le cadre de développement que ce soit sur le plan économique ou bien social. Des réunions internationales ont été établies afin de prendre des décisions pour préserver l’environnement par exemple les différentes conférences des parties telles que la COP 21 à Paris et la COP 22 au Maroc que la grande Ile avait ratifié.
Madagascar fait partie des pays considérés comme vulnérables aux impacts du changement climatique. La hausse du niveau de la mer, les cyclones de plus en plus intenses, les pénuries potentielles en eau et en nourriture sont autant des impacts fréquemment cités, …(Climatique, 2019).
L’évolution du climat à Madagascar débute dans les années 1950, mais c’est à partir de 1994 qu’elle devient significative. Depuis 1994 la Grande Île court un risque extrême : l’augmentation de la température est estimée entre 1.1°C et 2.6°C par rapport à la moyenne de la période de 1961-1990 en 2055. La température moyenne de l’air de la région du sud de Madagascar a régulièrement augmenté depuis les années 50 et celle de la partie nord s’élève vers les années 70 d’après le ministère des Travaux publics et de la météorologie (http1).
TEMPERATURES
Définitions
La température est une grandeur physique mesurée à l’aide d’un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert thermique entre le corps humain et son environnement. En physique, elle se définie de plusieurs manières : comme fonction croissante du degré d’agitation thermique des particules (en théorie cinétiques des gaz), par l’équilibre des transferts thermiques entre plusieurs systèmes ou à partir de l’entropie (en thermodynamiques et en physiques statistiques). La température est une variable importante dans d’autres disciplines : météorologie et climatologie, médecine et chimie.
Mesure et Echelles de Températures
La mesure de la température en surface s’effectue à 2m au-dessus du sol par le moyen de thermomètres dont les plus courants sont à mercure ou à alcool. En ce qui concerne la température en altitude, elle s’obtient par le moyen de radiosondage que l’on effectue deux fois par jour donnant non seulement la température, mais aussi la pression et l’humidité en altitude jusqu’à 30 km au-dessus du sol. L’échelle de température utilisée en météorologie est l’échelle Celsius ayant deux points fixes dont le point de fusion de la glace 0°C et le point d’ébullition de l’eau 100°C. Cependant, on distingue plusieurs différentes échelles de mesure de températures parmi lesquelles on peut citer :
❖ L’échelle Kelvin
Inventée par le mathématicien et physicien britannique sir William Thomson Kelvin au XIXe siècle, l’échelle Kelvin est l’échelle de température couramment employée dans les domaines scientifiques. L’échelle kelvin (K), unité SI de température, est défini comme la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l’eau. Il mesure la température absolue, grandeur définie par la thermodynamique. La température théorique la plus basse que l’on puisse approcher est le zéro absolu, à savoir 0 K, ou – 273,16 °C.
❖ L’échelle Celsius
L’échelle centésimale a été inventée en 1743. Sur cette échelle, la température de congélation de l’eau est de 0 °C et sa température d’ébullition est de 100 °C sous pression atmosphérique. Parallèlement, l’échelle Celsius est introduite par l’astronome suédois Anders Celsius, et correspond pratiquement à l’échelle centésimale. L’échelle Celsius est l’échelle de température utilisée dans la vie courante. Le Celsius (°C) est défini par la relation suivante :
T (°C) = T (K) – 273,16
❖ L’échelle Fahrenheit
L’une des plus anciennes échelles de température a été imaginée en 1720 par le physicien allemand Gabriel Daniel Fahrenheit. Sur cette échelle, à la pression de 1 atm, la température de congélation de l’eau est de 32 °F et sa température d’ébullition est de 212 °F. La température en Celsius est liée à la température exprimée en Fahrenheits par la relation :
T (F) = 32 + 1,8 T (°C)
❖ L’échelle Rankine
La valeur du zéro Rankine est le même que celle du zéro kelvin. Par contre les graduations des degrés Rankine sont celles des degrés Fahrenheit. Ainsi, une différence d’un degré Ra est égale à une différence d’un degré F.
Variation de température
Les variations de température influent beaucoup sur les phénomènes météorologiques. Ces variations peuvent être regroupées en deux catégories : les variations lentes qui rythment les saisons et les variations locales qui interviennent sur une échelle de temps beaucoup plus restreinte. L’influence combinée de ces variations entraine des changements de temps selon les lieux et les saisons.
Variations saisonnières
La terre tourne autour d’elle-même suivant l’axe des pôles. Elle tourne également autour du soleil dans un plan incline de 23,5° par rapport à l’équateur que l’on appelle plan de l’écliptique. Les rayonnements solaires parviennent à la terre après avoir traversé l’atmosphère. Le rayonnement reçu par le globe terrestre est zonal. Il devient de plus en plus faible quand on monte en latitude. Les pôles reçoivent une quantité d’énergie bien plus faible que l’équateur. En plus, la position de la terre par rapport au soleil (influant les saisons) induit des changements dans la quantité d’énergie solaire reçue par les points de la surface du globe . Les saisons sont inversées entre l’hémisphère Nord et l’hémisphère Sud . Seuls les points de l’équateur ne sont pas soumis aux saisons et aux variations de durée des jours et des nuits qui y durent chacun 12 heures. Inversement, la durée maximale du jour et de nuit aux pôles est de six mois.
Variations diurnes
La température de l’air varie avec l’alternance du jour et de la nuit mais aussi, dans la journée, avec l’ensoleillement. La température croît tant que l’énergie reçue du soleil est supérieure à celle émise par le sol. La température maximale de la journée est atteinte une heure ou deux après le passage du Soleil au méridien. Le minimum de température est atteint peu après le lever du soleil . Par temps couvert, le cycle est le même mais l’amplitude est moindre.
Variations locales
Selon la nature du sol (rocher, champs cultivés, forêts, bitume, eau, …) une même énergie arrivant du soleil par rayonnement ne produira pas le même échauffement. En effet, une part plus ou moins importante de ce rayonnement sera réfléchie par le sol. Il n’y en a donc qu’une partie qui est absorbée. La température du sol n’est pas uniforme. Au contact des zones chaudes, l’air se réchauffe par convection. Sa masse volumique diminue alors et il s’élève pour laisser la place à de l’air plus froid. Au-dessus des zones les plus chaudes il y a donc des mouvements ascendants de la masse d’air et au-dessus des plus froides des mouvements descendants. De plus la formation de nuages peut bloquer l’arrivée des rayonnements jusqu’au sol. La nébulosité de l’atmosphère (présence de nuage) engendre donc aussi des différences de température locales au sol. Ces variations locales ont une très grande influence sur l’évolution de la météo sur des durées faibles (quelques heures). Elles sont donc prises en compte par les météorologistes pour pouvoir prévoir le temps et son évolution sur une durée de quelques heures.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : NOTION DE TEMPERATURE
I.1 TEMPERATURES
I.1.1 Définitions
I.1.2 Mesure et Echelles de Températures
I.2 Variation de température
I.2.1 Variations saisonnières
I.2.2 Variations diurnes
I.2.3 Variations locales
CHAPITRE II : DONNEES ET METHODOLOGIES D’ETUDES
II.1 Localisation de la zone d’étude et origine des données à traiter
II.1.1 Localisation de la zone d’étude
II.1.2 Origine des données
II.2 Méthodologies d’études
II.2.1. Analyse en Composantes Principales (ACP)
II.2.2. Classification hiérarchique ascendante
II.2.3 Test statistique
II.2.4 Processus ARFIMA(p,d,q) et Estimation
II.2.5 Evaluation du modèle par le Moyenne des Erreurs Absolues en Pourcentage (MEAP ou MAPE)
CHAPITRE 3 : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
III.1 Analyse en composantes principales
III.1.1 Matrice initiale de l’ACP
III.1.2 Moyennes et écart-types des températures
III.1.3 Choix des axes à retenir
III.1.4 Variables
III.1.5 Individus
III.2 Classification hiérarchique ascendante (CAH)
III.2.1 Dendrogramme
III.2.2 Regroupement des individus par CAH
III.3 Régionalisation
III.4 Analyse de rupture
III.4.1 Résultats du test d’homogénéité
III.4.2 Calcul de la variation moyenne
III.5 Modélisation
III.5.1 Zone à température élevée
III.5.2 Zone à température modérée
III.5.3 Zone à basse température
III.6 Résultats de l’évaluation des modèles de prévisions
Discussion
CONCLUSION
Références bibliographiques et webographiques
ANNEXES
