Événements extrêmes sur les territoires outre-mer : mécanismes physiques et développement d'outils de prévision aux échelles synoptique et subsaisonnière

Auteur moral

Science De l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace (SDU2E) ; Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) ; Université de Toulouse

Auteur moral

Couvreux, Fleur ; Peyrillé, Philippe

Année de publication

2025

<span class="value-content">Les événements de pluie extrême (EPEs) causent les catastrophes les plus fréquentes, notamment sur les territoires Outre-mer français tropicaux (OMs). Les tempêtes et cyclones tropicaux (TCs) sont une part majeure des EPEs tropicaux. Mais cette proportion est peu connue sur les OMs. Quelle part des EPEs est donc liée aux TCs sur les OMs ? De fortes valeurs d'eau précipitable (PW) et la convergence d'humidité par des forçages tropicaux ou extratropicaux favorisent aussi les EPEs. Des études récentes (Sahel, Indonésie) montrent en plus le rôle de la variabilité tropicale d'échelle synoptique à subsaisonnière (ondes équatoriales, CCEWs) dans l'occurrence des EPEs, notamment par la présence de plusieurs modes actifs. Une description quantitative et exhaustive des moteurs de grande échelle liés aux EPEs est donc nécessaire, notamment sur les OMs. Ainsi, quelles conditions liées à la variabilité synoptique et subsaisonnière favorisent les EPEs ? Enfin, les EPEs restent actuellement peu prévisibles. Toutefois, ces modes de variabilité possèdent un potentiel de prévisibilité, de même que la prévision par analogue basée sur des régimes de temps. Qu'en est-il pour les EPEs ? Ainsi, peut-on définir des régimes de temps typiques des EPEs, porteurs de prévisibilité ? Cette thèse se propose d'aborder ces différentes questions. Notre étude exploite les données de pluviomètres du réseau de Météo-France (1979-2021) couvrant tous les OMs et une diversité de climats tropicaux. L'utilisation de pluviomètres permet d'éviter les biais des produits satellite sur la détection des fortes pluies. À partir de ce jeu de données, nous définissons un EPE comme une journée dont le cumul de pluie dépasse le 99ème percentile de la distribution de la station. La thèse s'articule autour de deux volets. Un premier volet analyse le comportement moyen des EPEs. Les TCs représentent 10 à 35 % des EPEs dans les bassins cycloniques et jusqu'à 55 % à la Réunion du fait du relief marqué. La probabilité d'occurrence d'EPEs augmente fortement en présence d'un TC. Les EPEs non cycloniques (EPEnc) surviennent en moyenne au sein d'anomalies humides et convectives de grande échelle, avec des circulations cycloniques favorisant le transport d'humidité depuis l'équateur. Ces anomalies sont essentiellement pilotées par la variabilité synoptique à subsaisonnière et la co-occurrence de phases actives des CCEWs renforce la probabilité d'occurrence des EPEnc. Le second volet de la thèse dépasse cette vision moyenne des EPEnc. Une classification non supervisée des régimes de temps associés aux EPEnc a été mise en place, pour tous les OMs, basée sur les cartes auto-organisatrices (SOMs) appliquées aux champs de PW et de vent, et leurs composantes filtrées pour les CCEWs. À la Réunion, 4 régimes d'été austral et 2 régimes entre intersaisons et hiver sont identifiés. La majorité de ces régimes implique une interaction entre ondes de Rossby des moyennes latitudes (MLR) et variabilité tropicale (en particulier la MJO). Parmi eux, le régime le plus rare, qui est aussi le plus intense, mêle co-occurrence de CCEWs très actives et forçages d'altitude, et génère des EPEnc sur le plus de stations. Une classification indépendante des stations montre qu'à la Réunion, chaque zone est associée à des régimes préférentiels d'EPEnc. Enfin, une méthode de prévision par analogue basée sur ces régimes a été testée sur 1979-2021. Ces régimes améliorent la prévisibilité des EPEnc, en définissant notamment des fenêtres temporelles d'environ 5 jours, avec une probabilité d'occurrence accrue. Ces résultats prometteurs, en particulier grâce aux SOMs, doivent cependant être généralisés à l'ensemble des OMs. Cette méthode offre aussi un cadre intéressant d'évaluation des modèles de climat et de prévision du temps et la possibilité de prévoir des périodes favorables à l'occurrence des EPEnc à plus longue échéance qu'actuellement.</span></div>

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