LA CIRCULATION DU VENT ZONAL A MADAGASCAR

« UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES FORMATION DOCTORALE EN PHYSIQUE DEPARTEMENT DE PHYSIQUE Laboratoire de Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans (DyACO) MEMOIRE Pour l’obtention du : DIPLÔME D’ETUDES APPROFONDIES EN PHYSIQUE Option : Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans Sur : LA CIRCULATION DU VENT ZONAL A MADAGASCAR Présentée par : Madame RAZAFINDRAKOTO Ny Hasina Irina Devant la commission d’examen composée de : Président : Monsieur RABEHARISOA Jean Marc, Maitre de Conférences Rapporteur : Monsieur RATIARISON Andriamanga Adolphe, Professeur titulaire Examinateurs : Monsieur ANDRIAMARONDRANTO Jean Victor, Maitre de Conférences Monsieur RASOLOARIJAONA Mamy Nirina, Maitre de Conférences Le 22 Décembre 2014 UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES FORMATION DOCTORALE EN PHYSIQUE DEPARTEMENT DE PHYSIQUE Laboratoire de Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans (DyACO) MEMOIRE Pour l’obtention du : DIPLÔME D’ETUDES APPROFONDIES EN PHYSIQUE Option : Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans Sur : LA CIRCULATION DU VENT ZONAL A MADAGASCAR Présentée par : Madame RAZAFINDRAKOTO Ny Hasina Irina Devant la commission d’examen composée de : Président : Monsieur RABEHARISOA Jean Marc, Maitre de Conférences Rapporteur : Monsieur RATIARISON Andriamanga Adolphe, Professeur titulaire Examinateurs : Monsieur ANDRIAMARONDRANTO Jean Victor, Maitre de Conférences Monsieur RASOLOARIJAONA Mamy Nirina, Maitre de Conférences Le 22 Décembre 2014 REMERCIEMENTS « L’Eternel est ma force et mon bouclier.

Du fond du cœur, je Lui ai fait confiance et j’ai été secouru, mon cœur se réjouit »Psaumes 28/17.Sans Lui, j’aurais été incapable de terminer ce mémoire à cause de toutes les impasses.

Et je redis, « Je puis tout grâce à Christ qui me fortifie » Je tiens à remercier particulièrement : -Monsieur RABEHARISOA Jean Marc, Maitres de Conférences, pour le grand honneur qu’il me fait en présidant les membres du jury de ce mémoire malgré les nombreuses occupations qui le tiennent.

Qu’il reçoive ici mes plus vives reconnaissances. -Monsieur ANDRIAMARONDRANTO Jean Victor, Maitre de Conférences, et -Monsieur RASOLOARIJAONA Mamy Nirina, Maitre de Conférences qui m’ont fait l’honneur de bien vouloir accepter de juger ce travail, apportant ainsi leurs cautions scientifiques.

Mes sincères remerciements leur sont adressés. Et j’exprime ici ma grande reconnaissance à l’endroit de Monsieur RATIARISON Andriamanga Adolphe, Professeur Titulaire, pour la bienveillance avec laquelle il m’a dirigé tout au long de ce mémoire et les marques de confiance qu’il m’a témoignées malgré les nombreux obstacles à la réalisation de ce mémoire.

Qu’il trouve ici ma profonde gratitude. Last but not the least, je tiens à remercier grandement mon époux RAKOTONIRINA Fenoherimbola, Fenoherimbola pour sa compréhension, son soutien inconditionnel physique, moral et spirituel qui m’ont été un puits de ressources. A mes parents également pour leurs encouragements et leurs prières, un grand merci. Enfin, un vif remerciement à tous mes collègues du Laboratoire DyACO qui n’ont ménagé ni appuis et ni conseils pour m’aider à avancer.

Et à tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce mémoire.

Merci ! Je dédie ce mémoire à mon fils Rakoton’Irina Davida Mandresy pour l’encourager déjà à la vie qui l’attend.

Puisse Dieu être ta forteresse. GOD IS ALWAYS ABLE, TRUST IN HIM! TABLE DES MATIERES TABLE DES MATIERES ...............................................................................................................................v NOMENCLATURE .....................................................................................................................................

vi ACRONYMES/ABREVIATIONS .................................................................................................................

vii INDEX DES FIGURES ...............................................................................................................................

viii INTRODUCTION GENERALE .....................................................................................................................

1 PARTIE I : GENERALITES ...........................................................................................................................

3 I.1Définitions .......................................................................................................................................

3 I.1.1.Vent .........................................................................................................................................

3 I.1.2.

Les différentes sortes de vents...............................................................................................

3 I.2 Circulation du vent zonal ................................................................................................................

6 I.2.1.

Mécanisme et principe ...........................................................................................................

6 I .2.2.

Cellules atmosphériques .......................................................................................................

9 PARTIE II : MATERIELS ET METHODOLOGIE..........................................................................................

12 II .1 Données ......................................................................................................................................

12 II.

2 Zone d’étude...............................................................................................................................

12 II.3.Entropie en analyse spectrale .....................................................................................................

12 II.4.Modèle autorégressif (MAR) .......................................................................................................

14 II.4.1.Méthode de Burg .................................................................................................................

14 II.5.Matériels et démarche ................................................................................................................

18 PARTIE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS ......................................................................................

19 III.1.

Résultats des vents zonaux .......................................................................................................

19 III.1.1 Représentation du vent zonal par mois sur trois niveaux : 200hPa, 700hPa, 850hPa .....

19 III.1.2.

Interprétations des représentations du vent zonal............................................................

25 III.2.

Résultats MEM ..........................................................................................................................

26 III.2.1Représentations de résultats MEM ......................................................................................

26 III.2.2 Observations et interprétations des résultats MEM ...........................................................

41 III.3.

Conclusion partielle ...................................................................................................................

43 CONCLUSION GENERALE .......................................................................................................................

44 ANNEXE A : Critères géographiques et climatologiques (de Ramage) ..................................................

46 ANNEXE B : Principe du maximum d’entropie (PME) ..........................................................................

46 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES .........................................................................................................

48 NOMENCLATURE X : processus aléatoire Ak (i) : paramètre du modèle AR q : ordre du processus autorégressif ai : coefficients produits du modèle autorégressif (AR) r : fonction d’autocorrélation r(m) : fonction d’autocorrélation à retard m P : densité spectrale de puissance j : nombre complexe avec j 2 = −1 p(x) : loi de probabilité associée à la variable aléatoire X Rk : coefficient de réflexion N : nombre d’échantillons x(n) :n H : entropie ekb : erreur de prédiction rétrograde ekf : erreur de prédiction régressive λm : multiplicateurs de Lagrange σ k2 : variance des erreurs de prédiction à l’ordre k εk : moyenne des puissances des erreurs de prédiction ε kf : puissance de l’erreur de prédiction régressive ω : pulsation ième élément du signal observé ACRONYMES/ABREVIATIONS MEM: Méthode d’Entropie Maximale MATLAB: Matrix laboratory v200, v700 et v850: vent à 200hPa 700hPa et à 850hPa AR: modèle autorégressive DPS : densité spectrale de Puissance INDEX DES FIGURES Figure 1 : Vents dominants ...........................................................................................................

4 Figure 2 : Les différentes zones affectées par les moussons selon les critères définis par Ramage (1971).

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5 Figure 3 : Les Brises de terre le jour et le brise de mer la nuit ........................................................

5 Figure 4 et Figure 5 : Force de Coriolis et Effet de la Force de.... »