Meteorological mechanisms involved in dust emissions over West Africa
Mécanismes de soulèvement d'aérosols désertiques en Afrique de l'Ouest
Résumé
In the framework of the present research work, two new mechanisms for dust emissions and transport over the Sahel have been identified: 1- The first one is related to the monsoon nocturnal flow dynamics; high turbulent winds at the leading edge of the monsoon flow density-current like are at the origin of dust mobilization (Bou Karam et al., 2008). 2- The second one is associated with the cyclonic activity in the ITD region, new phenomena discovered also in the framework of the present research work, to be the response to: (a) The strong horizontal shear and low-level convergence existing along the ITD and (b) enhanced northeasterly winds associated with orographic blocking of cool air masses from the Mediterranean Sea (Bou Karam et al., 2009a). Beyond their role on dust emissions, the two identified mechanisms offer for the uplifted dust the potential to attend high altitudes to be made available for long range transport. In addition, the simulation of three mechanism involved on dust emissions over West Africa by the atmospheric model MesoNH has been examined. The model was able to reproduce very well the dust emissions associated with: Low level jets (Todd et al., 2009), Monsoon leading edge high turbulent winds (Bou Karam et al., 2009b) and Sahelian cyclones (Bou Karam et al., 2009a). Also, model results suggest that dust emissions in the ITD region during summer when the ITD is located over the hot spots of West Africa are in the same order of dust emissions from the Bodélé depression in winter time, recognized as the most important African dust source.
Dans le cadre du présent travail de recherche, deux nouveaux mécanismes de soulèvements d'aérosols désertiques en Afrique de l'Ouest, durant la saison de mousson, ont été identifiés: 1- Le premier étant lié aux forts vents turbulents au niveau du front de mousson dans la région du front intertropical, très actif durant la nuit et les premières heures de la journée (Bou Karam et al., 2008). 2- Le deuxième est lié à la formation de cyclones dans la région du front intertropical, phénomène mis en évidence au cours de cette thèse, comme étant la réponse: (a) Au blocage orographique exercé par les massifs du Hoggar et de l'Air sur les masses d'air froides advectées au dessus du continent Nord Africain depuis la Méditerranée et (b) au cisaillement horizontal caractérisant le front intertropical (Bou Karam et al., 2009a). Les mécanismes identifiés, en plus de leur efficacité en termes d'émissions d'aérosols, offrent des conditions dynamiques nécessaires pour l'injection des aérosols mobilisés à des hautes altitudes, leurs donnant ainsi le potentiel pour contribuer au transport à grandes échelles spatiales et temporelles. La représentativité dans le modèle atmosphérique MesoNH de trois mécanismes forçant les émissions d'aérosols a été examinée. Ainsi, le modèle était capable de reproduire d'une manière très satisfaisante les soulèvements associés: Aux jets de basses couches (Todd et al., 2009), au front de mousson (Bou Karam et al., 2009b) et aux cyclones sahéliens (Bou Karam et al., 2009a). Par ailleurs, les études numériques ont permis de quantifier les émissions associées à chacun des mécanismes, les résultats du modèle ont suggéré que les émissions dans la région du front intertropical, durant la saison de mousson quand le front est positionné au-dessus des hot-spots de l'Afrique de l'Ouest, sont du même ordre (0.8 Tg en moyenne par jour) que celles estimées dans la région de Bodélé au Tchad, connue pour être la région source la plus importante de l'Afrique au nord de l'Equateur
Domaines
Océan, Atmosphère
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