Analyse et redéfinition des régimes climatiques et - IRD

UNIVERSITE DE YAOUNDE 1 UNIVERSITY OF YAOUNDE 1
FACULTE DES SCIENCES FACULTY OF SCIENCE
DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE
LABORATOIRE DES SCIENCES GEOTECHNIQUES ET HYDROTECHNIQUES
Thèse présentée et soutenue publiquement
Le 13 octobre 2004
Daniel SIGHOMNOU
Matricule : 02T281
Docteur 3
e
cycle
M. Félix T CHOUA , Professeur, Université de Yaoundé I Président
M. Georges Emmanuel E
KO DE CK , Professeur, Université de Yaoundé I Rapporteur
M. Eric S
ERVAT , Directeur de Recherche, IRD, Montpellier Examinateur
M. Jean-Claude O
LIVRY , Directeur de recherche Emérite, IRD, Montpellier Examinateur
M. Emmanuel N
AAH , Maître de Recherche, UNESCO Nairobi Examinateur
M. Jean Paul N
ZENTI , Maître de Conférences, Université de Yaoundé I Examinateur
Mme Véronique K AMGANG K. B., Maître de Conférences, Université de Yaoundé I Examinateur

2
TABLE DES MATIERES
AVANT-PROPOS …………………..……………………………………………… 7
RESUME (français, anglais) …………………………………..………………………. 9
INTRODUCTION GENERALE … ……….…………….………………….……. 13
CONTEXTE SCIENTIFIQUE ……………………….………….………………………. 14
OBJECTIFS …………………………………………….………………………………. 15
CHAPITRE I : LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES EN AFRIQUE
OCCIDENTALE ET CENTRALE, LEURS CONSEQUENCES
SUR L'ENVIRONNEMENT ET LES NORMES
HYDROPLUVIOMETRIQUES
1.1 – INTRODUCTION …………………………………………………………… 18
1.2 - CIRCULATION GENERALE ET FLUCTUATIONS CLIMATIQUES ….. 19
1.3 - EVOLUTION DE LA TEMPERATURE MOYENNE DE L'AIR …………. 23
1.4 - EVOLUTION DES PRECIPITATIONS …………………………………. 26
1.4.1 - Spécificités de la sécheresse récente …………………..…………………….. 27
1.4.2 – Caractérisation de la variabilité des précipitations ……………. ….……….. 30
1.4.3 – Eléments d’explication de la sécheresse récente ………………………….. 33
1.5 - EVOLUTION DES ECOULEMENTS ………………………………….. 36
1.5.1 - Eléments explicatifs de la variabilité hydrologique …………… ….……….….. 41
1.6 - IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ET SOCIO-ECONOMIQUES ……. 42
1.6.1 – Impacts environnementaux …………………………………………………. 42
1.6.2 – Impacts socio-économiques …………………………………………………. 45
1.7 - NORMES EN HYDROLOGIE …………………………………………. 46
CONCLUSION …………………………………………………………………. 48
CHAPITRE II : CARACTERISATION DES REGIMES HYDROCLIMATIQUES
DU CAMEROUN
2.1 – INTRODUCTION ………………………………………………………… 52
2.2 - POPULATION ET INDICES ECONOMIQUES ………………………….. 52

3
2.3 - LE MILIEU NATUREL ……….…………………..………………… 53
2.3.1 – Orographie …………………………………….………………………….. 54
2.3.2 – Géologie ……………………………………………………………….. 56
2.3.3 - Les sols ……………………………………………………………….. 59
2.3.4 - La végétation ……………………………………………………………….. 60
2.4 - LES CLIMATS DU CAMEROUN ………………………………………… 62
2.4.1 – Les observations climatologiques ………………………………………… 64
2.4.2 – Les différentes unités climatiques ………………………………………… 65
2.4.3 – La température, l’évaporation et l’humidité ………………………………… 68
2.4.4 – Les précipitations ………………………………………………………… 74
2.4.4.1 - Précipitations journalières ……………..…………………………………. 77
2.4.4.2 – Types et structure des averses …………………………………………. 78
2.4.5 – Les apports en eau météoriques …………………………………………. 78
2.5 - LES REGIMES HYDROLOGIQUES ………..…………………….. 79
2.5.1 – Les observations hydrométriques ………………………………………….. 80
2.5.2 – Les principaux résultats de l’hydrométrie ………………………………….. 82
2.5. 3 – Les ressources en eau de surface ………………………………………….. 85
2.6 – LES EAUX SOUTERRAINES ………………………………………….. 86
CONCLUSION …………………………………………………………………. 87
CHAPITRE III : MANIFESTATIONS DE LA VARIABILITE
CLIMATIQUE AU CAMEROUN
3.1 – INTRODUCTION …………………………………………………………… 90
3.2 - LES DONNEES DE L’ETUDE ……………………………………………. 90
3.2.1 – DONNEES DE TEMPERATURE ………………………….……………….. 90
3.2.2 – DONNEES PLUVIOMETRIQUES ………….……………………….. 94
Qualité des données pluviométriques ………………………………….. 98
3.2.3 - DONNEES HYDROMETRIQUES …………………………………… 100
3.3 - VARIABILITE HYDRO-PLUVIOMETRIQUE AU CAMEROUN ………. 103
3.3.1 – METHODES D’ETUDE DES FLUCTUATIONS CLIMATIQUES ………. 103
3.3.2 –
MISE EN EVIDENCE DE LA VARIABILITE CLIMATIQUE AU CAMEROUN ….. 107

4
3.3.2.1 – VARIABILITE DE LA TEMPERATURE …………………………….……. 107
3.3.2.2 – VARIABILITE DES PRECIPITATIONS ……………….…………………. 115
3.3.2.2.1 – VARIABILITE DES PLUIES ANNUELLES …………………………….. 115
3.3.2.2.1.1 – Homogénéité des séries et calcul des déficits ……………..……………. 120
3.3.2.2.1.2 - Evolution de la pluviosité au Cameroun au cours du XX
ème
siècle ……… 123
3.3.2.2.2 – VARIABILITE DES PLUIES MENSUELLES ET SAISONNIERES …… 125
3.3.2.2.3 – VARIABILITE DU NOMBRE ANNUEL DE JOURS DE PLUIE …….….. 130
3.3.2.2.3.1 : Variabilité du nombre annuel de jours de pluie …………..……………… 131
3.3.2.2.3.2 : Variabilité du nombre annuel de jours de fortes pluies …………………… 133
CONCLUSION …………………………………………………………………… 134
3.3.2.3 – VARIABILITE DES ECOULEMENTS ……………………………………. 135
3.3.2.3.1 – VARIATIONS DES MODULES …………………………………………. 135
3.3.2.3.1.1 - Homogénéité des séries et calcul des déficits ………………..………..…. 137
3.3.2.3.1.2 - Evolution des écoulements au Cameroun au cours de XX
ème
siècle …..…. 139
3.3.2.3.2 – VARIATIONS DES DEBITS CARACTERISTIQUES …………………. 141
CONCLUSION …………………………………………………………………... 145
CHAPITRE IV : EVOLUTION DES NORMES
HYDROPLUVIOMETRIQUES
4.1 – INTRODUCTION …………………………………………………………. 148
4.2 – METHODOLOGIE …………………………………………………………. 149
4.3 – ANALYSE DES PRECIPITATIONS ……………………………………….. 150
4.3.2 – Comparaison des normales pluviométriques sur 30 ans ……………….……….. 151
4.3.3 – Comparaison de la normale 1951-1980 aux autres normales …………….……. 154
4.3.4 – Comparaison des normales sur 30 ans aux valeurs moyennes 1941-2000 …….. 156
4.3.5- Analyse des événements de diverses récurrences ………………………..……… 158
4.3.5.1 – Comparaison des périodes 1941-2000 et 1951-1980 ……………...………… 158
4.3.5.2 – Comparaison des périodes 1941-2000 et 1971-2000 …………….….……… 159
4.4 – ANALYSE DES ECOULEMENTS ………………………………………….. 163
4.4.1- Analyse des débits moyens annuels ………………………………………….. 163
4.4.2- Analyse des débits caractéristiques ……………………………………………… 168