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Theses Year : 2012

Oceanic influence of the Gulf of Guinea on the West African monsoon

Influence océanique du golfe de Guinée sur la mousson en Afrique de l'Ouest

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Marion Leduc-Leballeur

Abstract

The West African monsoon is a complex interaction between the ocean, the land-surface and the atmosphere. Many studies showed a link between the seasonal cooling of the ocean in the Gulf of Guinea (equatorial upwelling) and the monsoon. The aim of this thesis is to explore the air-sea interaction mechanisms, which act on the coastal precipitation of the monsoon during boreal spring. The study is based on in situ and satellite measurements as well as reanalysis datasets. The 2006 monsoon season is analysed thanks to the vast set of observations collected by the AMMA (African Monsoon Multidisciplinary Analyses) project during this year. This study has led to a description of the marine atmospheric boundary layer in the eastern equatorial Atlantic. Results show that the sea surface temperature (SST) front on the northern boundary of the equatorial upwelling is a key zone for air-sea interactions in this region. Thus, a SST cooling south of the equator is generated by a southeasterly wind burst and intensifies the SST front. Consequently, the surface wind tends to weak above cold SST and to strengthen above warm SST. Then, the effect of southeasterly wind bursts in the Gulf of Guinea on the coastal precipitation is studied with satellite measurements and reanalysis datasets on the 2000-2009 period. Results show that a succession of SST coolings is generated by a succession of southeasterly wind bursts in the eastern equatorial Atlantic. These coolings act on the surface wind and the atmospheric circulation between the front and the Guinean coast and favour convection along the coast. This confirms the key role of the SST front and highlights its influence on the coastal precipitation. Finally, these intraseasonal events seem to play an important role in the seasonal evolution of the precipitation before the onset of the West African monsoon.
La mousson africaine est un phénomène complexe issu du couplage entre le continent, l'océan et l'atmosphère. De nombreuses études ont montré un lien entre le refroidissement saisonnier de l'océan dans le golfe de Guinée (upwelling équatorial) et la mousson. Cette thèse vise à explorer les mécanismes d'interactions océan-atmosphère agissant sur les précipitations côtières de la mousson africaine au printemps boreal. Ce travail s'appuie à la fois sur des mesures in situ et satellites, et sur des données de réanalyses. La saison de mousson de 2006 a été analysée grâce au grand nombre de données rassemblées cette année-là par le programme AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine). Cette étude a permis de décrire la couche limite atmosphérique marine dans l'Est de l'Atlantique équatorial. Il en résulte que le front de température de surface de l'océan (SST) établi au nord de l'upwelling équatorial est une zone clé des interactions océan-atmosphère dans cette région. Ainsi, il a été observé qu'un refroidissement de quelques jours de la SST au sud de l'équateur est engendré par un coup de vent des alizés de sud-est et a pour effet d'intensifier le front de SST. Le vent de surface a alors tendance à ralentir au-dessus des SST froides et accélérer au-dessus des SST chaudes. L'effet des coups de vent dans le golfe de Guinée sur les précipitations côtières a ensuite été étudié à partir de mesures satellites et de réanalyses sur la période 2000-2009. Il apparaît qu'une succession de coup de vent entraîne une succession de refroidissement dans la zone d'upwelling équatorial. Ces refroidissements intensifient le front de SST qui agit sur le vent de surface et la circulation atmosphérique avec pour effet de favoriser la convection à la côte. Ces résultats confirment donc le rôle essentiel du front de SST et confortent l'hypothèse de son influence sur les précipitations côtières. Enfin, ces événements intrasaisonniers semblent influencer l'évolution saisonnière des précipitations durant la période qui précède le déclenchement de la mousson africaine.
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Dates and versions

tel-00728272 , version 1 (05-09-2012)

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  • HAL Id : tel-00728272 , version 1

Cite

Marion Leduc-Leballeur. Influence océanique du golfe de Guinée sur la mousson en Afrique de l'Ouest. Physique Atmosphérique et Océanique [physics.ao-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00728272⟩
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