Spatio-temporal variabilities of precipitation Indices in Cameroon and neighbouring areas

Abstract

Dans ce travail de recherche réalisé dans un domaine centré sur le Cameroun et ses environs, nous avons calculé quelques indices climatiques relatifs aux précipitations. Les résultats obtenus ont été soumis à des analyses spatiales et temporelles à partir des outils mathématiques appropriés. Les données utilisées sont celles des précipitations provenant de trois sources différentes: celles enregistrées dans 24 stations météorologiques du Cameroun, celles des simulations de quatre modèles climatiques de circulation générale (modèles MPI-echam5, MRI-cgcm2.3.2a, BCCR-bcm2.0 et CSIRO-mk3.5) et les données du ’Climatic Research Unit (CRU)’. Ces données s’étendent sur une période allant de 1951 à 2005. Pour les modèles climatiques, nous disposons en plus les données de projection pour les deux dernières décennies du 21e siècle, simulées selon le scénario SRES A2 sur l’émission des gaz à effets de serre. Le calcul des dates de début et de retrait de la saison des pluies nous a permis de définir un zonage du domaine en trois grandes régions climatiques et d’établir un calendrier utile aux activités agricoles. Les résultats des autres paramètres statistiques montrent que dans tout le domaine d’étude, la fréquence et l’intensité des précipitations diminuent pendant que les pluies extrêmes deviennent plus fréquentes. Les modèles climatiques CSIRO-mk3.5 et MPI-echam5 simulent mieux ces indices et les meilleures corrélations sont obtenues par le modèle CSIRO-mk3.5. D’après les projections des modèles pour l’horizon 2082-2098, le début et le retrait des pluies connaîtront des retards respectifs d’au moins 5 jours et d’au plus 2,5 jours dans les régions du centre et du sud Cameroun, ce qui réduirait dans ces régions la durée de la saison des pluies. Dans la zone sahélienne du pays, c’est la situation inverse qui est projetée avec comme conséquence une augmentation de la durée des pluies. Les projections des autres paramètres prévoient des modifications spatiales futures de la fréquence et de l’intensité des pluies, à l’exception des régions autour du plateau de l’Adamaoua et dans la partie Est du domaine. Dans la dernière partie du travail visant à poser les bases pour le calcul de l’indice standardisé des précipitations au Cameroun, les précipitations ont été premièrement ajustées par quatre fonctions de distributions statistiques (gamma, weibull, exponentielle et lognormale). La distribution appropriée pour chaque station a été ensuite utilisée pour le calcul de cet indice. Il ressort que pour des précipitations cumulées sur 6-mois ou moins, la fonction gamma convient pour la distribution des précipitations de la zone Sahélienne (>10 N) et la fonction weibull pour celles des autres zones. Sur plus de 6-mois, la répartition spatiale des fonctions de distribution devient inconsistante et le nombre de stations montrant une préférence pour la loi lognormale augmente avec le nombre de mois. L’analyse des résultats de l’indice standardisé des précipitations montre qu’en générale la sécheresse survient rarement et que les décennies 1970 et 1980 ont été les plus sèchent. Les calculs faits avec les données de précipitations de CRU donnent des résultats similaires avec de bonnes performances pour les cumuls sur de courtes périodes. L’étude des seuils opérationnels de sécheresse montre qu’ils varient avec l’espace et la longueur de la période temporelle considérée et impose donc la nécessité d’une définition objective pour l’utilisation en agriculture et en gestion des ressources hydrologiques.