Soutenance mémoire
Madagascar, s’étendant sur une longueur de 1 650 kilomètres du 12e au 25e degré de latitude sud, est incluse presque entièrement dans la zone tropicale. Elle est soumise à trois principaux régimes de vents à savoir [1] :
− l’Alizé de Sud Est, engendré par l’anticyclone des Mascareignes et qui vient heurter l’ile le long de la côte Est pendant l’hiver austral ;
− la mousson de Nord-Ouest, occasionnée par les basses pressions équatoriales situées au Nord de Madagascar, souffle pendant l’été austral ;
− et les vents subtropicaux de Sud-Ouest .
Son climat tropical est gouverné par deux saisons : une saison sèche (du mois d’avril au mois d’octobre) et une saison de pluie (du mois de novembre au mois de mars).
De par ces régimes de vents, sa position géographique, la forme du relief et l’influence maritime, Madagascar peut être divisée en quatre régions climatiques :
− la région perhumide qui correspond à la fois au versant oriental de l’ile entre Antalaha au Nord et Taolagnaro au Sud et à la partie sommitale de la montagne d’Ambre ainsi qu’à la région de Nosy Be et Sambirano au Nord-Ouest ;
− la région humide à climat d’altitude qui rassemble les hautes terres centrales, à la régionAlaotra-Mangoro, aux contreforts de la montagne d’Ambre. Les grands massifs de Tsaratanana, d’Ankaratra et d’Andringitra sont caractérisés par le climat d’altitude ;
− la région subhumide à semi-aride : elle comprend, à l’Ouest, la bordure occidentale des hauts plateaux centraux, au Nord-ouest, le bassin sédimentaire de Mahajanga et à l’extrême Nord de l’île, la région d’Antsiranana ;
− la région semi-aride quant à elle, correspond au du bassin de Morondava au Sud-ouest et s’étend jusqu’au plateau de l’Ihorombe. Les massifs de l’Isalo et de l’Analavelona se rattachent à la fois au climat subhumideet au climat humide ;
− la région sèche ou aride qui se rapporte aux avancées les plus méridionales du socle et terrains sédimentaires du plateau Mahafaly et la zone côtière entre Morombe et Ambovombe.
Par rapport à ces régions climatiques et aux éléments du climat (la pression atmosphérique, la température, le vent, …), la pluviosité est une caractéristique qui différencie au mieux les saisons et les climats.
Par ailleurs, pour bon nombre de Malgaches, la pluie occupe une place prépondérante dans la vie quotidienne. Elle est à l’origine de toute eau douce disponible et dans certaines zones comme dans la partie sud de l’ile, elle devient souvent une question de vie ou de mort.
Généralités sur la pluie
La pluie est une des formes de précipitations. Elle atteint le sol sous forme de gouttelettes d’eau liquide dont le diamètre varie entre 0,2 mm et 10 mm (1 cm). La pluie se développe souvent à partir des nuages dont la température de sa partie supérieure est parfois inférieure à 0 °C.
Processus de formation des précipitations
En météorologie, la précipitation comprend toutes formes d’humidité tombant de l’atmosphère à la surface de la terre. Elle peut prendre les formes suivantes (parfois mélangées) :
− sous forme liquide comme la pluie, la bruine ;
− sous forme solide comme la neige, le grésil, la grêle et les cristaux de glace.
Pour comprendre les phénomènes de précipitations, on va procéder en trois étapes successives.
Source d’humidité de l’air atmosphérique
L’humidité atmosphérique provient surtout de l’évaporation des étendues d’eau et de la transpiration des végétaux. Les grandes étendues d’eau relativement chaudes et les zones de végétation luxuriante constituent d’excellentes sources d’humidité, tandis que les régions froides et désertiques sont très pauvres fournisseurs d’humidité.
L’eau contenue dans l’atmosphère peut se présenter sous trois formes distinctes :
− de la vapeur qui entre dans la composition du mélange de gaz constituant l’atmosphère ;
− des particules liquides sous formes de gouttelettes en suspension dans l’air ;
− des particules solides de cristaux de glace en suspension aussi.
L’étude de la vapeur d’eau a son importance pour connaitre l’équilibre de l’atmosphère parce que sa teneur ne peut pas être quelconque. Elle se trouve déterminée par des paramètres tels que la température et la pression totale du mélange.
La formation des nuages
Selon le Glossaire de météorologie (Glickman 2000), un nuage est un ensemble visible de petites gouttelettes d’eau et/ou de petits cristaux de glace en suspension dans l’atmosphère. La formation d’un nuage nécessite la saturation en vapeur d’eau d’une masse d’air humide. Pour la plupart des nuages, une détente adiabatique intervient au cours de l’ascension dans l’atmosphère de la masse d’air humide initialement non saturé. Il existe plusieurs processus dans la formation d’un nuage.
Les nuages dus aux phénomènes de convection
Le rayonnement solaire diurne entraîne un réchauffement progressif des couches d’air en contact avec le sol. Sachant que la densité de l’air dépend de sa température, l’air chaud (moins dense) s’élève et l’air froid (plus dense) a tendance à descendre. Ce phénomène s’appelle la convection thermique. Elle constitue l’un des processus qui permettent la formation des nuages. Au niveau du sol, lorsque le soleil brille, l’air qui contient de la vapeur d’eau, se réchauffe. Il commence à s’élever puis se refroidir. Un nuage se forme lorsque l’air humide subit une baisse de température jusqu’au seuil critique : la vapeur d’eau se condense alors sur de toutes particules qui flottent dans l’air, et forme ainsi des nuages.
Les nuages dus au relief
Les nuages peuvent aussi se former grâce à la topographie de la Terre ; par exemple grâce aux collines ou aux montagnes. De tels nuages s’appellent « nuages orographiques ». Soufflé par le vent, l’air est obligé de passer par-dessus une montagne, et lorsqu’il s’élève, il se refroidit. Si sa température baisse jusqu’à son point de condensation, la vapeur d’eau contenue dans l’air se liquéfiera et se transforme donc en nuage.
Les nuages dus à la rencontre de deux masses d’air
Le terme de « masse d’air », utilisé en météorologie, désigne une portion importante de la troposphère dont les dimensions horizontales peuvent atteindre des milliers de kilomètres et qui possède des caractéristiques physiques et une structure suffisamment homogène, en particulier au point de vue thermique, pour pouvoir être identifiée et suivie pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines. Il n’y a pas que le relief qui oblige l’air à s’élever : la rencontre d’une masse d’air froid et d’une masse d’air chaud (moins dense) force ce dernier à monter en altitude, donc à se refroidir. Des nuages peuvent alors se former. La frontière entre l’air chaud et l’air froid est appelée « front ».
Le développement des précipitations
La formation d’une gouttelette de pluie nécessite la présence de microparticules en suspension dans l’air qui font office de noyau de condensation. Dans la basse couche de la troposphère, ces noyaux sont constitués d’impuretés solides d’origine naturelle comme les poussières, les grains de sable, le pollen ou les cristaux de sel marins. Ces microparticules en suspension dans l’air, appelés aérosols, sont transportés par le vent .
Les gouttelettes élémentaires formées par condensation ont de très faible dimensions. Deux mécanismes permettent le changement d’échelle indispensable pour que puissent se former, dans la masse nuageuse où les vitesses de chute des microgouttelettes sont négligeables, des éléments de dimension suffisante susceptibles de précipiter.
|
Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : LA PLUIE
I-1-Généralités sur la pluie
I-2- Processus de formation des précipitations
I-2-1-Source d’humidité de l’air atmosphérique
I-2-2- La formation des nuages
I-2-1-1- Les nuages dus aux phénomènes de convection
I-2-1-2-Les nuages dus au relief
I-2-1-3- Les nuages dus à la rencontre de deux masses d’air
I-2-3- Le développement des précipiatations
I-2-3-1- Mécanisme de Bergeron
I-2-3-2- Précipitations des nuages chauds
PARTIE II : METHODOLOGIES
II-1-L’analyse en Composantes principales
II-1-1-Présentation générale
II-1-2-Tableau de données initiales
II-1-3-Nuage des points individus et nuage des points variables
II-1-4-Caractéristiques des nuages de points
II-1-5-Formalisation mathématique de l’ACP
II-1-5-1-Schématisation de l’objectif de l’ACP
II-1-5-2-Centrage et réduction des variables
II-1-5-3-Schématisation de l’espace des variables Zj
II-1-5-4-Schématisation de l’espace des individus Ui
II-1-5-5-Ecriture des composantes principales dans p ℝ
II-1-5-6-Caractéristiques des axes principaux
II-1-5-7- Représentation des variables
II-1-6- Interprétation des résultats de l’ACP
II-1-6-1- Choix du nombre d’axes principaux à retenir
II-1-6-2- Interprétation des axes principaux en fonction des contributions
II-1-6-3- Interprétation des plans factoriels par les qualités des représentations
II-2-Transformation de Fourier rapide
II-2-1-Définition d’un signal
II-2-2-Transformation de Fourier continue
II-2-3-Transformation de Fourier discrète
II-2-3-1-Signal discret
II-2-3-2-Transformation de Fourier discrète
II-2-4-Transformation de Fourier rapide
II-3-Transformation en ondelette continue
II-3-1-Transformation de Fourier à fenêtre glissante
II-3-2-Transformation en ondelette continue
II-3-2-1-Description d’une ondelette
II-3-2-2- Quelques exemples d’ondelettes
II-3-2-3- Versions translatées et dilatées d’une fonction d’ondelette
II-3-2-4- Formulation de la transformation en ondelette continue
PARTIE III : RESULTATS
III-1-Localisation de la zone d’étude
III-2-Données utilisées
III-3-Résultats de l’Analyse en Composantes Principales
III-3-1-Description du tableau de départ
III-3-2-Objectif de l’analyse
III-3-3-Résultats de l’analyse en composante principale
III-3-3-1-Tableau de données centrées réduites
III-3-3-2-Résultats préliminaires
III-3-3-3-Résultats généraux de l’ACP
III-3-3-4- Interprétation des résultats de l’ACP
III-3-4- Conclusion de l’analyse en composantes principales
III-4-Etude de la pluviométrie pour chaque groupe de points
III-4-1-La pluviométrie dans la région I
III-4-1-1-Variation mensuelle de la pluie
III-4-1-2-Transformation de Fourier rapide
III-4-1-3- Transformation en ondelette continue
III-4-2-La pluviométrie dans la région II
III-4-2-1- Variation mensuelle de la pluie
III-4-2-2-Transformation rapide de Fourier
III-4-2-3-Transformation en ondelette continue
III-4-3-La pluviométrie dans la région III
III-4-3-1- Variation mensuelle de la pluie
III-4-3-2- Transformation rapide de Fourier
III-4-3-3-Transformation en ondelette continue
III-4-4-La pluviométrie dans la région IV
III-4-4-1-Variation mensuelle de la pluie
III-4-4-2- Transformation rapide de Fourier
III-4-4-3-Transformation en ondelette continue
III-4-5-Observations et commentaires
CONCLUSION
