Climatologie des orages : le cas extraordinaire du bassin du Congo

Des chercheurs du Laboratoire d’aérologie (LA/OMP, UPS / CNRS, de l’Université de Kinshasa et du Laboratoire de l’atmosphère et des cyclones (LACy/OSU-Réunion, CNRS / Université de la Réunion / Météo-France) ont réalisé une climatologie de l’activité orageuse sur le territoire de la République démocratique du Congo pendant la période 2005-2013. Cette région est considérée comme celle ayant la plus grande densité d’éclairs au monde. Cette étude a permis de montrer en détail les variabilités temporelle et spatiale de cette activité.
Les observations spatiales d’éclairs au moyen de satellites défilants ont montré que les densités d’éclairs les plus élevées au monde se situaient sur le territoire de la République démocratique du Congo. Selon les études et les résolutions spatiales considérées, les densités maximales estimées d’éclairs dans cette région équatoriale sont couramment supérieures à 50 éclairs km-2 an-1 et vont jusqu’à dépasser les 80 éclairs km-2 an-1 avec une résolution de 0,25° × 0,25° ou encore les 200 éclairs km-2 an-1 avec une résolution plus fine de 0,1° × 0,1°.
Souhaitant établir une climatologie détaillée des éclairs entre 2005 et 2013 sur une zone équatoriale de 2750 km × 2750 km, comprenant plusieurs pays d’Afrique centrale dont la République démocratique du Congo, des chercheurs du LA, de l’Université de Kinshasa et du LACy ont analysé les données du réseau mondial de stations au sol de détection d’éclairs WWLLN (World wide lightning location network).
Les chercheurs ont tout d’abord comparé ces données avec celles du capteur spatial d’éclairs LIS (Lightning imaging sensor) afin de déterminer l’efficacité relative de détection du réseau WWLLN pour tous les éclairs répertoriés dans cette région au cours de la période considérée. I

Densité d’éclairs détectés par WWLLN en 2013 avec une efficacité de 5.9 % (résolution de 0,1°), pour toute la zone étudiée (a) et pour la zone du maximum d’activité (c) où la ligne en pointillé blanc représente la chaîne de montagne des Mitumba et les deux triangles rouges deux volcans actifs. (b) Nombre de jours d’orages pour l’année 2013 (même résolution). (d) orographie dans la zone du maximum d’activité.

Ils ont pu montrer que cette efficacité de détection relative de WWLLN était très faible mais qu’elle avait augmenté au cours de la période considérée, passant d’environ 1,7 en 2005 à 5,9 % en 2013, une augmentation qui s’explique par l’amélioration du réseau via notamment une augmentation du nombre de capteurs.
Les chercheurs ont établi la climatologie suivante, dans laquelle les chiffres indiqués correspondent à une résolution de 0,1° x 0,1 °.
Le nombre mensuel d’éclairs répertoriés sur l’ensemble de la zone décrit un cycle annuel avec une forte activité d’octobre à mars et une faible activité de juin à août. L’évolution diurne du nombre d’éclairs présente un maximum entre 14h00 et 17h00 TU selon l’année et un minimum autour de 07h00. Certains lacs, comme le grand lac Victoria, conduisent à un renforcement local de l’activité orageuse.
La répartition des éclairs n’est pas symétrique des deux côtés de l’équateur : la distribution zonale des éclairs montre que dans la bande 10°S – 10°N, 56 % des éclairs sont situés au sud de l’équateur avec un maximum entre 1°S et 2°S.
La densité d’éclairs et le nombre de jours d’orages montrent tous deux un maximum très marqué dans la région orientale de la République démocratique du Congo appelée Kivu, et ce quelles que soient l’année et la période de l’année considérées. L’analyse détaillée des données montre en outre que cette forte activité locale au Kivu n’est pas seulement liée à un grand nombre de jours d’orages mais aussi à des orages plus actifs et/ou plus nombreux par jour d’orages et/ou plus stationnaires. Ces maxima locaux ont été estimés à 12,86 éclairs km-2 et à 189 jours d’orages pour l’année 2013. En tenant compte de l’efficacité de détection de 5,9 % en 2013, la valeur obtenue pour la densité d’éclairs s’avère tout à fait compatible avec celle estimée à partir des observations spatiales, à savoir un peu plus de 200 éclairs km-2. Cette région du Kivu est située le long et à l’ouest de la chaîne de montagnes des Virunga dont les plus hauts sommets dépassent 3 000 mètres d’altitude et il est probable que ces montagnes jouent un rôle prépondérant dans le développement des orages tout au long de l’année.
 

Les futures observations du nouveau capteur d’éclairs LI (Lightning imager) qui sera porté par le satellite MTG (METEOSAT de troisième génération) seront très utiles pour suivre ces orages au-dessus de la République démocratique du Congo.

Source

S. Soula, J. Kigotsi Kasereka, J. F. Georgis et C. Barthe, 2016: Lightning climatology in the Congo Basin. Atmospheric Research. doi:10.1016/j.atmosres.2016.04.006

Contact

    Serge Soula, LA, Serge.Soula@aero.obs-mip.fr