Evolution récente des précipitations extrêmes au Sahel : analyse combinée de données pluviométriques au sol et du produit satellite de tracking d’orages TOOCAN.

Encadrants :
T. Vischel, G. Panthou, G. Quantin.

Contexte scientifique :
Avec le réchauffement global, il est attendu que le cycle de l’eau s’intensifie conduisant à plus d’événements pluviométriques extrêmes et plus d’épisodes de sècheresse. Des éléments théoriques, relayés par la synthèse du GIEC, permettent d’entrevoir un tel comportement à l’échelle globale, mais il est encore difficile d’évaluer comment l’intensification peut se répercuter sur les climats régionaux.
Au Sahel, une étude réalisée au LTHE a montré qu’après presque 30 ans de sécheresse intense, les deux dernières décennies sont marquées par une augmentation significative des événements de précipitation extrême avec un risque de séquences sèches qui reste élevé (Panthou et al. 2014). Ce tournant pris par le régime pluviométrique présente tous les signes d’une intensification hydrologique.
Afin de mieux documenter cette évolution singulière, on cherche à évaluer si la taille, la propagation et plus généralement le cycle de vie des systèmes orageux qui touchent la région, peuvent avoir changé au cours des dernières décennies.
Deux approches sont pour cela possible : (i) une approche basée sur des données issues de pluviomètres au sol, à partir desquelles on peut estimer l’extension spatiale des traces pluviométriques issues du passage des systèmes orageux, (ii) une approche basée sur des données infra-rouge issues des satellites géostationnaires qui permettent de suivre finement les systèmes pluviométriques et d’en documenter la taille, l’organisation et la vitesse de propagation.
L’analyse à partir des pluviomètres au sol a déjà été réalisée (Aly 2016) et a fourni des indications intéressantes sur l’évolution de l’extension spatiale des systèmes les plus intenses. En revanche la faible densité des données pluviométriques nécessite que l’on puisse confronter les résultats obtenus aux données satellites.

Objectif du stage :
Le projet de stage vise à analyser les données issues des satellites géostationnaires pour décrire les caractéristiques des systèmes orageux les plus intenses qui touchent la région. Pour cela on utilisera le produit de tracking d’orages TOOCAN développé dans le cadre de la mission satellite Megha-Tropiques par Fiolleau and Roca (2013) et qui permet d’analyser le cycle de vie des systèmes pluviométriques depuis 1983.
Le travail consistera à (i) extraire du produit TOOCAN les systèmes orageux considérés comme intenses au vu des mesures pluviométriques au sol, (ii) analyser les caractéristiques de cycle de vie de ces systèmes, (iii) étudier leur évolution au cours du temps, (iv) comparer les résultats à ceux obtenus à partir des données pluviométriques. L’analyse se fera à l’échelle du Sahel que l’on découpera en sous fenêtres afin d’identifier d’éventuels contrastes au sein de la région.

Compétences requises :
Le stagiaire devra avoir un niveau M2 avec des compétences en analyse de données climatologiques et/ou statistiques. Une bonne capacité de programmation informatique est souhaitée (idéalement en R ou Python).

Durée du stage :  
Idéalement 6 mois à partir de février ou mars 2017.

Lieu du stage :
Le stage se déroulera l’Institut des Géosciences et de l’Environnement (ex-LTHE), à Grenoble dans l’équipe Phyrev. Des échanges seront effectués (mail/téléphone/skype) avec Rémy Roca du Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS, Toulouse).

Candidature : 
Le dossier de candidature sera à envoyer à Théo Vischel (theo.vischel univ-grenoble-alpes.fr), Gérémy Panthou (geremy.panthou univ-grenoble-alpes.fr) et Guillaume Quantin (guillaume.quantin univ-grenoble-alpes.fr). Il devra comporter dans un fichier unique au format pdf contenant :
– une lettre de motivation mentionnant l’adéquation du profil du candidat au projet et les raisons de son intérêt pour le sujet.
– Un CV détaillé.
– Un relevé de notes du M1 (voire du M2 si disponible).
– Les coordonnées d’une personne référente.

Références bibliographiques :
Aly, C., 2016 : Etude de la dépendance des extrêmes pluviométriques en Afrique de l’Ouest. Université Claude Bernard, Lyon 1, Thèse de Master, LTHE Grenoble.
Fiolleau, T. and R. Roca, 2013 : An Algorithm for the Detection and Tracking of Tropical Mesoscale Convective Systems Using Infrared Images From Geostationary Satellite. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 51, 4302–4315, doi:10.1109/TGRS.2012.2227762.
Panthou, G., T. Vischel and T. Lebel, 2014 : Recent trends in the regime of extreme rainfall in the Central Sahel. Int. J. Climatol., n/a-n/a, doi:10.1002/joc.3984.