Analyse de l'activité d'éclairs des systèmes orageux dans le bassin du Congo

Analysis of the lightning activity of thunderstorms systemes in the Congo basin

• Auteur / Autrice : Jean Kigotsi Kasereka
• Direction : Serge Soula, Albert Kazadi Mukenga Bantu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océan, Atmosphère et Surfaces Continentales
• Date : Soutenance le 11/05/2018
• Etablissement(s) : Toulouse 3 en cotutelle avec Université de Kinshasa
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Aérologie (Toulouse ; 1983-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Orages

Congo, Bassin du

Foudre

Mots clés libres

Analyse spatio-temporelle

Eclair

Corrélation

Systèmes orageux

Convection

Spatio-temporal analysis

Lightning

Correlation

Storms systems

Convection

Résumé

Cette thèse est consacrée à une analyse de l'activité d'éclairs des systèmes orageux en Afrique équatoriale (10°E - 35°E ; 15°S - 10°N) sur la période de temps 2005-2013. Tout d'abord, les données fournies par le réseau global de détection d'éclairs WWLLN (World Wide Lightning Location Network) ont été comparées à celles obtenues par le capteur optique spatial LIS (Lightning Imaging Sensor) afin d'estimer l'efficacité de détection relative du WWLLN. Ensuite, elles ont permis d'établir une climatologie régionale à haute résolution de l'activité d'éclairs. Enfin, elles ont été associées à des données sur les caractéristiques nuageuses et météorologiques pour des études de cas d'orages dans différentes situations, afin d'examiner les corrélations entre activité d'éclairs, activité orageuse, caractéristiques nuageuses et conditions météorologiques. La méthode adaptée pour estimer l'efficacité de détection du WWLLN dans la zone d'étude a permis d'obtenir des valeurs compatibles avec celles trouvées dans d'autres régions du monde, et de mettre en évidence une variabilité spatio-temporelle qui aide à l'interprétation des changements affectant plusieurs paramètres de l'activité d'éclairs. La climatologie réalisée dévoile des caractéristiques originales de l'évolution temporelle et de la distribution spatiale de l'activité d'éclairs, notamment celles d'un maximum très aigu dans l'Est de la République Démocratique du Congo. Ainsi, la localisation, les dimensions, la forme, la persistance saisonnière et l'environnement de ce maximum ont été précisés. La distribution zonale des éclairs montre une forte proportion dans la bande tropicale sud, liée au maximum principal mais aussi à une forte activité étalée longitudinalement et constituant un large maximum secondaire où l'activité orageuse est plus variable spatialement d'une année à l'autre, temporellement d'une saison à l'autre, et où le cycle diurne est moins marqué.[...]

This thesis is devoted to an analysis of the lightning activity of storm systems in Equatorial Africa (10°E-35°E; 15°S-10°N) over the period 2005-2013. Firstly, data from the World Wide Lightning Location Network (WWLLN) were compared with those from the Lightning Imaging Sensor (LIS) to estimate the relative detection efficiency of the WWLLN. Then, they established a high-resolution regional climatology of lightning activity. Finally, they were combined with data on cloud and meteorological characteristics to carry out thunderstorm case studies in different situations in order to examine the correlations between lightning activity, storm activity, cloud characteristics and meteorological conditions. The appropriate method introduced for estimating the WWLLN detection efficiency in the study area provides values ??consistent with those found in other regions of the world. Its spatial and temporal variability helps to interpret changes affecting several parameters of lightning activity. The climatology realized reveals original characteristics of the temporal evolution and the spatial distribution of the lightning activity, in particular those of a very sharp maximum in the Eastern Democratic Republic of Congo. Thus, the location, the dimensions, the shape, the seasonal persistence and the environment of this maximum have been specified. The zonal distribution of lightning shows a high proportion in the southern tropical band, linked to the principal maximum but also to a high activity spread out longitudinally and constituting a large secondary maximum where the storm activity is more spatially variable from one year to another, temporally from one season to another, and where the diurnal cycle is less marked. [...]