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Soutenance

Rémi MEYNADIER (LATMOS)

Titre : Analyse multi-échelle du cycle de l'eau dans la mousson africaine à l'aide d'observations GPS

Date et heure : Le 26-03-2010 à 14h00

Type : thèse

Université qui délivre le diplôme :

Lieu : Université Pierre et Marie Curie, 4 place Jussieu, Paris 5e, Laboratoire SISYPHE, tour 46-56, 3e étage, salle d'Arcy
Membres du jury :

M. Anton BELJAARS, ECMWF, Reading (UK), examinateur

M. Olivier BOCK, LAREG, Marne-la-Vallée, directeur

M. Bernard FONTAINE, CRC, Dijon, rapporteur

Mme Françoise GUICHARD, CNRM, Toulouse, co-directeur

M. Serge JANICOT, LOCEAN, Paris, examinateur

M. Laurent KERGOAT, LMTG, Toulouse, rapporteur

Mme Laurence PICON, LMD, Paris, examinateur

M. Jean-Luc REDELSPERGER, CNRM, Toulouse, examinateur

Résumé :


Comprendre l'interaction des processus atmosphériques, hydrologiques et océaniques ainsi que les couplages entre la surface continentale et l'atmosphère sur le cycle de l'eau en Afrique de l'Ouest est un objectif majeur de la campagne AMMA (Analyses Multidisciplinaires de la Mousson Africaine).

Six stations GPS, mesurant la vapeur d'eau intégrée, ont été installées en Afrique de l'Ouest dans le cadre du programme AMMA dès 2005. Ce jeu de données, complété avec d'autres produits d'observations et de modélisations réalisés au cours du projet, nous a permis d'étudier le cycle de l'eau à différentes échelles spatiales et temporelles caractéristiques des processus de la mousson (cycle saisonnier, variabilité intra-saisonnière avec des modes de 10-20 jours, échelle synoptique et cycle diurne).

Dans le cadre de cette thèse, nous avons également développé et exploité une méthodologie d'analyse des bilans d'eau et d'énergie en combinant des estimations de pluies satellitaires, des simulations d'un ensemble de modèles de transfert sol-végétation-atmosphère (TSVA), des produits de modèles de prévision et des observations GPS. L'analyse nous a permis de confirmer certaines hypothèses élaborées dans le passé sur le fonctionnement du cycle hydrologique à l'interface surface-atmosphère. Mais surtout, l'analyse nous a permis d'apporter un éclairage nouveau sur les inter-relations entre les termes des bilans (convergence d'humidité, pluie, évaporation, rayonnement) de l'échelle journalière à saisonnière.


Finalement, nous avons utilisé ces bilans d'eau pour évaluer les performances d'un ensemble de modèles de prévisions météorologiques (réanalyses ERA-Interim, ERA-AMMA, NCEP R2 et NCEP R1, et analyses/prévisions ECMWF-IFS, NCEP-GFS et ARPEGE TROPIQUE). Nous avons mis en évidence des limitations importantes dans la représentation du cycle de l'eau dans ces modèles via les paramètres précipitations, évaporation et convergence d'humidité. Une partie des défauts a été reliée aux schémas de convection, au traitement de l'humidité des sols et aux biais dans les données assimilées.

Ce travail ouvre donc des perspectives d'amélioration du cycle de l'eau dans les modèles de prévision et fournit un jeu de données utile pour approfondir l'analyse des interactions entre processus de la mousson, notamment entre les processus de méso-échelle et la variabilité intra-saisonnière.

Contact :
remi.meynadier @ latmos.ipsl.fr - Tél : 01 44 27 84 45
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