Dans le but de quantifier l’activité intrasaisonnière, il est intéressant de définir des indices pour les différents modes de variabilité présentés dans la partie de la documentation Objets météorologiques .

• Les indices relatifs aux Modes intrasaisonniers régionaux « Sahélien » et du dipôle zonal quasi bihebdomadaire (QBZD) ne sont calculés que pour les analyses. Ils sont donc moins utilisés, mais peuvent être utiles pour analyser des cas d’étude d’événements exceptionnels. Ces indices sont disponibles sous Observations Séries Temporelles – Misva (aeris-data.fr) avec les choix suivants des paramètres :
  • QBZD : Parameters = OLR-NOAA ; Type = QBZD ; Domain1 = West-Africa
  • Sahelian mode : Parameters = OLR-NOAA ; Type = QBZD ; Domain1 = West-Africa
• Les indices concernant l’activité des Ondes d’Est africaines (AEW) et la dépression thermique (HL) calculés pour les analyses et les prévisions, sont les indices les plus utiles et donc présentés ci-dessous.

Dépression Thermique (HL)

1. Description

Comme détaillé dans l’objet Dépression thermique (Heat Low) le HL présente un mode de variabilité intrasaisonnier d’une période de l’ordre de 15 jours, marqué par deux phases opposées illustrées ci-dessous pour une situation d’août 2021 à l’aide du produit :

Prévision Synoptique Cartes prévues – Misva (aeris-data.fr) Paramètres : PotTemp – 850 – Africa

• Durant la phase Est (HLE) le 10 août (à gauche) : Fort réchauffement sur la Méditerranée permettant de l’extension du HL vers le NE, et refroidissement sur la côte atlantique couplé à un renforcement des Alizées (ventilation).
• La situation s’inverse durant la phase Ouest (HLW) le 17 août (à droite) : Fort réchauffement à l’Ouest avec un HL débordant au large de la côte mauritano-marocaine (faiblissement des Alizées).

Le mode HL module l’activité convective sur la Sahel comme rappelé ci-dessous, d’où l’intérêt d’analyser son évolution.

• Durant la phase HLE le système de mousson se renforce à l’Est avec un HL plus puissant, d’où un renforcement de l’activité convective.
• Ensuite le HL faiblit avec le renforcement de la ventilation à l’Est (correspondant à l’arrivée d’un événement du type ”Cold surges“ de Vizy and Cook, 2009), faisant reculer le FIT et réduisant l’activité convective à l’Est.
• La convection se propage alors vers l’Ouest (~7 ms^-1) pour atteindre le Sahel Ouest durant la phase HLW une semaine après la phase HLE, permettant un renforcement de la WAM à l’Ouest et de la convection.

2. Définition et interprétation

2.1 Indice HL

Indice disponible sous : Prévision synoptique Séries temporelles prévues – Misva (aeris-data.fr) Paramètres : Heat-Low – Temp850-Index – WAfrica

L’indice de variabilité intrasaisonnière du HL est calculé comme la projection spatiale (régression) des anomalies de température potentielles Ɵ₈₅₀ à 850 hPa sur la structure spatiale du mode intrasaisonnier HL. Au delà d’une valeur absolue de 1, l’indice est significatif et peut être interpréter ainsi :

• Indice positif : On est en phase HLE avec anomalie chaude sur la Méditerranée orientale et anomalie froide près des côtes du Maroc. Lorsque l’indice est supérieur à 1 (écart-type), le HL est dans un événement HLE, c’est-à-dire une forte phase est.
• Indice négatif : On est en phase ouest avec anomalie froide sur la Méditerranée orientale et anomalie chaude près des côtes du Maroc. Lorsque l’indice est inférieur à -1 (écart-type), le HL est dans un événement HLW, c’est-à-dire une forte phase ouest. Une vague de froid (Cold Surge de Vizy et Cook 2009) se forme au-dessus du nord-est de l’Afrique.

2.2 Indice de vent méridional à 200 hPa

Indice disponible sous : Prévision synoptique Séries temporelles prévues – Misva (aeris-data.fr) Paramètres : MidLat-Jet – Vwind200-Index – WAfrica

Cet indice correspond à la moyennes des anomalies de vent méridional à 200 hPa (en ms^-1) dans la boite [35N-55N ; 30W-10W] sur le proche Atlantique aux moyennes latitudes. Il caractérise l’activité des ondes de Rossby quasi-stationnaire des moyennes latitudes qui en pénétrant sur l’Afrique du Nord modulent la ventilation et force ainsi l’oscillation intrasaisonnière du HL à une période de l’ordre de 15 jours. L’évolution de cet indice qui devance celui du HL de quelques jours, s’interprète ainsi :

• Indice positif : On a une anomalie de vent de sud sur le proche Atlantique. Le jet polaire a donc tendance à se courber vers le sud-est de l’Angleterre, induisant dans les jours suivants (2 en moyenne) la formation d’une phase ouest HLW. Lorsque l’indice est supérieur à 1 (écart-type), il existe une forte probabilité qu’un événement HLW se produise.
• Indice négatif : On a une anomalie de vent de nord sur le proche Atlantique. Le jet polaire a donc tendance à se courber vers le sud au milieu de l’Atlantique (~20W), induisant dans les jours suivants (2 en moyenne) la formation d’une phase est HLE. Lorsque l’indice est inférieur à -1 (écart-type), il existe une forte probabilité qu’un événement HLE se produise.

3. Illustration

Les figures ci-dessous montre les indices HL et de vent méridien sur le proche Atlantique pour la situation précédente avec l’occurrence d’une phase HLE le 10 août 2021 suivi d’une phase HLW une semaine plus tard en accord avec le modèle conceptuel du mode intrasaisonnier du HL. L’indice de vent méridien (à droite) précède de 2 jours celui du HL illustrant ainsi le forçage de l’oscillation du HL par les ondes de Rossby des moyennes latitudes.

On peut donc s’attendre à une activité convective renforcé à l’Est autour du 10 août qui va ensuite se déplacé vers l’Ouest durant la semaine suivante et atteindre l’Atlantique vers le 17 août. Les prévisions numériques (PN) sont actuellement capable de prévoir l’évolution de cet indice HL permettant d’anticiper le déplacement de cette zone de renforcement de la convection que les modèles de PN ont du mal à prévoir.

4. Produits complémentaires

Ces indices permettent de condenser l’information sur l’oscillation intrasaisonnière du HL, mais pour analyser plus en profondeur la situation, le prévisionniste doit examiner d’autres produits. Ceux ci sont rassemblés à la page 9 du « Résumé quotidien » disponible sous Documents > Daily summary – Misva (aeris-data.fr).

Individuellement ils sont accessibles sous :

4.1 Température potentielle à 850 hPa Ɵ₈₅₀

Prévision Synoptique Cartes prévues – Misva (aeris-data.fr) Paramètres : PotTemp – 850 – Africa

Cartes nécessaire pour analyser la structure du HL et prévoir son évolution, comme illustrées par la 1^ère figure ci-dessus.

4.2 Diagrammes Temps-Latitude de Ɵ₈₅₀

Prévision synoptique diagrammes Temps-Latitude – Misva (aeris-data.fr)

Disponibles pour 2 bandes de longitudes à l’Est et à Ouest (Paramètres : 10E-30E ou 20W-10W), ils permettent de visualiser la pénétration sur l’Afrique du Nord des ondes de Rossby des moyennes latitudes via les anomalies de Ɵ₈₅₀ leur inclinaison donnant leur vitesse de propagation vers le Sud (typiquement 4 ms^-1 – ligne oblique). On note l’opposition de phase entre l’Est et l’Ouest durant les événements HLE et HLW. Dans la bande Sahélienne (10N-20N) les anomalies froides (bleues) correspondent en général à un renforcement des précipitation, alors que les perturbations chaudes traduisent le renforcement du HL précédant celui du flux de mousson.

4.3 Hovmöller du vent méridien à 200 hPa

En complément l’hovmöller (longitude-temps) dans la bande de latitude [40N-60N)] permet de caractériser l’activité des ondes de Rossby des moyennes latitudes. Ce produit est disponible sous :

Prévision Synoptique Hovmollers – Misva (aeris-data.fr) Paramètres : Vwind200  – 40N-60N  – Africa

Ondes d’Est Africaines (AEW)

1. Description

Cet indice correspond à l’énergie cinétique EKE = ½ (u’² + v’²) de la fluctuation de vent horizontal à 700 hPa moyennée dans une boîte donnée (en latitude et longitude). Les fluctuations de vent u’ et v’ sont obtenues en chaque point du domaine après filtrage dans la bande 2-10 jours correspondant à la gamme de fréquences des AEW, qui maximales au niveau du JEA (~700 hPa).

Ce produit est disponible sur 6 mois d’analyses précédents la date considérée, moyenné de 18°W à 30°E, pour 2 bandes de latitudes continentales [5°N-15°N] et [10°N-20°N], sous Observations Séries Temporelles – Misva (aeris-data.fr) :

• Paramètres : EKE700 – AEW – WestAfrica
• Légende : Evolution temporelle de l’énergie cinétique (EKE en m²s^-2 – courbe rouge) des AEW à 700 hPa moyennée dans la boite [18°W – 30°E ; 8°N -15°N] sur une période de 4 mois pour l’analyse et sur 10 j au-delà du jour considéré pour la prévision du CEPPMT. La courbe noire correspond à la climatologie. A gauche pour la bande de latitudes [5°N-15°N] et à droite [10°N-20°N].

Ce produit est également disponible sur les 3 semaines d’analyses précédant la date considérée et la prévision de la semaine suivante, moyenné de 18°W à 30°E, pour 2 bandes de latitudes continentales [5°N-15°N] et [10°N-20°N] ou pour chaque capitale de l’Afrique de l’Ouest, sous Prévision synoptique Séries temporelles prévues – Misva (aeris-data.fr)

• Paramètres : AEW – EKE700 – WestAfrica ou CAPITALES (à sélectionner)

2. Utilisation

Cet indice donne directement l’évolution de l’intensité des AEW sur la période passée avec les analyses et à venir avec la prévision. Cette activité des AEW contribuant de l’ordre de 50% à la variabilité des précipitations, l’EKE est donc un indice modulant directement les pluies et permet d’anticiper les périodes favorables ou défavorable aux événements convectifs. Il est cependant nécessaire de croiser cet indice avec l’analyse d’autres champs et variables caractérisant les AEW sur la base de son modèle conceptuel Ondes d’Est Africaines et Jet d’Est Africain (AEW et JEA) pour s’assurer de leur cohérence et comprendre la situation.

NB: Un indice analogue calculé avec le modèle américain GFS est disponible sur le site de Ventrice Monsoons – Michael J. Ventrice, Ph.D. (weebly.com). Il est intéressant de comparer celui-ci avec le même indice proposé par MISVA calculé avec le modèle du CEPMMT.

3. Illustration