Composition du soleil [1]
Il est composé d’hydrogène (74%) et d’hélium (24%).L’hydrogène est converti en hélium lors de la fusion thermonucléaire qui est à l’origine du rayonnement.
Rayonnement solaire absorbé
Grâce à la capacité thermique de l’eau :
• Une latitude élevée rend les rayons solaires peu efficaces,
• La continentalité et la couverture englacée permanente entraine une accumulation de neige sur une grande épaisseur.
L’éloignement de l’océan est aussi un facteur péjoratif car la masse d’eau océanique permet d’atténuer le refroidissement hivernal.
• La température diminue en moyenne avec l’altitude
• L’effet de serre faible, du fait de la température très basse, interdit une forte teneur atmosphérique en vapeur d’eau.
Même dans le cas de l’Antarctique, certains facteurs sont plutôt favorables à un apport de chaleur :
• Les conditions anticycloniques c’est- à- dire que l’air est subsident (la compression de l’air le réchauffe), le ciel est en général clair et l’ensoleillement est favorisé. Ce dernier facteur « positif » ne modifie pas fondamentalement le caractère excessivement froid de l’Antarctique mais cela démontre la combinaison de facteurs explicatifs parfois antagonistes Du point de vue quantitatif, un gain énergétique important pour la surface et l’atmosphère est lié à l’effet de serre (absorption sélective du rayonnement par certains gaz atmosphériques), mais cela ne modifie pas la géographie induite par le rayonnement solaire absorbé car l’effet de serre est maximal là où il fait chaud et humide (c’est-à-dire en moyenne dans la zone tropicale
Moyenne climatologique de la Température minimale (1979-2009)
A partir de cette carte (figure 13), on peut localiser les régions et leurs températures moyennes minimale durant 31 ans. La figure 13 nous permet d’observer que la moyenne de la température minimale varie de 21°C à 25.5°C, la valeur maximale se localise dans la partie sud ouest délimitée par les longitudes 43.5°E à 44.5°E et des latitudes 23.75°S à 24.75°S. La valeur minimale se situe dans la partie sud Est (longitudes 46.5° à 47.25°E et des latitudes 23.5° à 24.75°S). Il est évident que la température dans ces deux régions est différentes, le premier est caractérisé par une zone semi aride de sakaraha et elle s’étend jusqu’à ampanihy la où le rayonnement est fort et dans cette région semi désertique constitue une source de chaleur. Mais par contre dans la partie sud est de l’ile constituée par une chaine montagneuse de l’ivakoany (Anosy et Vangaindrano) alors la température est toujours plus faible dans cette région.
CONCLUSION GENERALE
Dans cette étude nous avons analysé la température minimale et maximale de la partie sud de Madagascar durant 30 ans (de 1979 à 2009). Cette partie est encadrée par la longitude 43°E et 48.5°E. Elle est délimitée par la latitude 23°S et 26.75°S. Nous avons utilisé des outils mathématiques appuyés par une analyse statistique descriptive, des méthodes spectrales à savoir la méthode d’entropie maximum (MEM) et la Transformée de Fourier Rapide, et l’Analyse en Composantes Principale (ACP) qui est une méthode factorielle. L’ampleur de la zone ou l’extension spatiale de température chaude est un indicateur de sècheresse menaçante à savoir zone1 dans l’étude de température maximale, zone 3 celle de la température minimale. D’une part la détermination de l’impact du réchauffement est encore loin d’être achevée et ceci demande à l’étude d’une ressource en eau et la pluviométrie. D’autre part on a pu mettre en évidence la fréquence, la durée et la sévérité des vagues de chaleur, et ce dernier est un objectif attendu et atteint. L’analyse statistique de la température minimale et maximale nous permet de dire qu’elles sont périodiques de un an. Et cette constatation est aussi prouvée par FFT d’une période de 365.22 jours. Pour la température minimale : La Méthode d’Entropie Maximum présente une courbe des deux pics ayant comme périodes 4.46 ] : ] 7.99 jours et 3.21 ] : ] 3.717jours et à partir de ces deux périodes, on a observé deux anomalies périodiques respectives d’une oscillation amortie, l’une de ces perturbations est plus intense et l’autre moins important et ces phénomènes apparaissent évidemment durant l’été austral. Et pour la température maximale : La Méthode d’Entropie Maximum présente deux pics de crêtes ayant comme périodes 4.48 ] : ] 8.177 jours et 3.521 ] : ] 4.48 jours et à partir de ces deux périodes apparaissent deux anomalies respectives dont leurs caractéristiques sont semblables à celles de la température minimale. Pour préciser spatialement les zones ou la température localement on a simulé les données de la moyenne climatologique de ces deux températures, et à partir de leurs résultats on a pu généraliser les zones en trois zones de températures différentes :
Zones 1 : Région sud ouest caractérisée par une température élevée ou zone semi aride là où le rayonnement est fort.
Zone 2 : Zone moins chaude et même température dans la mer et qui sépare la zone 1 à la zone3.
Zone 3 : Une zone froide caractérisée par une chaine montagneuse de Sud Est et s’étend jusqu’à Anosy.
Alors d’après la simulation on peut dire que : plus on déplace vers l’Ouest la température augmente, et elle diminue lorsqu’on déplace vers l’Est. De l’analyse en composante principale, on a tiré :
– Premièrement : la régionalisation de la zone d’étude en quatre régions à trois groupes de températures homogènes.
• Zone chaude
• Zone moins chaude
• Zone froide
– Deuxièmement : l’axe F1 seulement tient compte la variable utilisé (températures mensuelles).
On peut conclure d’après le zonage, notre zone est formée par deux sources de chaleur, à l’Ouest par une source chaleur chaude et à l’Est par une source de chaleur froide. Finalement on peut dire que la fiabilité de cette recherche dépend essentiellement à l’utilisation de l’analyse statistique descriptive, la simulation des données et puis l’analyse en composante principale. Ce dernier sert à comparer et de vérifier les résultats obtenus au cours de ces deux approches précédent. Les résultats obtenus par l’ACP et par la simulation nous servent à préciser spatialement notre objectif, et au point de vue temporelle nous faisons recours à l’utilisation de l’analyse statistique descriptive et l’ACP. Alors ces trois approches forment un outil indiscernable pour fin de cet ouvrage
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : GENERALITES SUR LES PARAMETRES CLIMATOLOGIQUES
I.1 .Le Rayonnement Solaire
I.1.1Introduction
I.1.2.Composition du soleil
I.1.3. Caractéristiques de Rayonnement solaire
I.2.Le domaine spectral
I.3.Le rayonnement solaire au sommet
I.4.L’albédo
I.5.Moyenne annuelle de la température
I.6. Rayonnement solaire absorbée
I.7. Température et altitude
PARTIE II : METHODOLOGIE
II.1. Statistique appliquée à la climatologie
II.1.1.Les données
II.1.2.Représentation des données
II.1.3.Série temporelle
II.1.4.Quelques définitions
II.2. Analyse des données
II.2.1.Les indices descriptifs
II.2.2.Indices de tendances centrales
II.2.3.Indices de dispersions
II.2.4.Indices de dépendances
II.2.5.Stationnarité d’un processus
II.2.6 Coefficient de corrélation
II.3.Transformée de Fourier
II.3.1 Introduction
II.3.2. Transformée de Fourier
II.3.4.Transformée de Fourier discrète TFD
II.3.5. Transformée de Fourier rapide
II.4.Méthode du maximum d’entropie (MEM : Maximum Entropie Method)
II.4.1.Principe de maximum d’entropie (PME)
II.4.2.Entropie en analyse spectrale
II.5.Modèle autorégressif (AR)
II.5.1.Méthode de Burg
II.5.2.Remarques
II.6. Analyse en composante Principale
II.6.1. Introduction
II.6.2. Objectifs
II.6.3.Tableau de données
II.6.4Analyse en composantes principales normées
II.6.5.Matrice de corrélation
II.6.6. Valeur propre des composantes principales
II.6.7. Analyse des points individus de (I) dans
II.6.8. Analyse des points variables de dans
II.6.9. choix du nombre d’axes
II.6.10. Critère de Kaiser
PARTIE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
III.1. Localisation de la zone d’étude
III.2.Présentation de donnée
III.3.Moyenne journalière de la température minimale
III.3.1.La variation de la moyenne journalière de température minimale pendant un an
III.3.2. Moyenne climatologique de la Température minimale (1979-2009)
III.4. Moyenne journalière de la température maximale
III.4.1. Variation de la moyenne journalière de température maximale pendant deux ans
III.4.2. Moyenne climatologique de la Température maximale(1979-2009)
III.5.Analyse par la méthode FFT de la Température minimale
III.6.Analyse par la méthode FFT de la Température maximale
III.7. Analyse par MEM FFT et anomalies de la température minimale
III.7.1. Période de la température minimale au seuil de signification à 95%
III.8. Analyse par MEM FFT et anomalies de la temperature maximale
III.8.1.Période de la température maximale au seuil de signification à 95%
III.9. Analyse en Composante Principale (ACP)
III.9.1.Présentation des données
III.9.2. Etude de la température minimale
III.9.3.Etude de la température maximale
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES
Annexes
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