Dr. KHEDIMALLAH Abderrahmene
Le travail consiste à caractériser la variabilité temporelle et spatiale des paramètres hydroclimatiques (pluies, débits) au niveau de deux grands bassins en Algérie (le bassin du Cheliff situé à l’Ouest et de la Medjerda à l’Est). Il a été également question de chercher les liens entre cette variabilité climatique et hydrologique avec les fluctuations climatiques matérialisées par les différents indices climatiques, NAO, SOI, WeMOi et N-A. L’approche adoptée est basée sur le traitement statistique des séries temporelles liées aux dimensions« temps et espace ».Le principal objectif de ce travail réside dans la détermination ainsi que la quantification des relations entre la variabilité hydroclimatique et les fluctuations du climat à l’échelle de chaque bassin étudié et de ses principaux sous-bassins, via l’utilisation de méthodes d’analyses spectrales adaptées à l’étude des processus non stationnaires (analyse en ondelettes continues, analyse de la cohérence par ondelettes). Plusieurs modes de variabilités sont identifiés à partir de l’analyse par station (pluies et débits), du cycle annuel, interannuel et décennal. On a identifié des fréquences de 1 an, 2 ans, 2-4 ans, 4-8 ans et 8-16 ans, sur des périodes différentes au niveau de chaque bassin, permettant ainsi une décomposition de la variabilité spatiale des signaux mis en évidence par la méthode des ondelettes. Trois principales discontinuités sont identifiées en 1970,1980 et en 1990 pour la pluie et trois discontinuités en 1970,1986 et en 2000 sont identifiées pour le débit.
Une très forte cohérence entre la variabilité des débits et des précipitations dans le bassin du Cheliff et de la Medjerda, dans le Cheliff allant de 72% jusqu’à 85%, et dans la Medjerda de 70% jusqu’à 76%.
Les résultats indiquent que les indices climatiques dominants sur les modes de variabilité des précipitations, au niveau des bassins d’études, sont NAO, WeMOi avec une contribution de 66%-73%, et les indices climatiques dominants sur les modes de variabilité des débits sont les NAO et SOI pour le bassin du Cheliff et les NAO et WeMOi pour le bassin de la Medjerda, avec une contribution varie de 65%-73% selon les sous bassins.
Les composantes des précipitations et des débits aux différents échelles (annuelle, interannuelles et décennale) associées aux modes climatiques prédominants à ces échelles de temps indiquent également un schéma général pour le Cheliff et de la Medjerda. Ces échelles de temps se caractérisent soit par des modes communs de variabilité, soit par les modes prédominants (localisés) d’un mode de la variabilité climatique en particulier.
This work consists in characterizing the temporal and spatial variability of hydroclimatic parameters (rainfall, flow rates) at the level of two large basins in Algeria (the Cheliff basin located in the west and the Medjerda in the east). It also seeks to find out the link between this climatic and hydrological variability with the climatic fluctuations materialized by the various climatic indices (NAO, SOI, WeMOi and N-A). The approach adopted is based on the statistical treatment of time series linked to the dimensions of “time and space”.
The main objective of this thesis is to determine and quantify the relationships between hydroclimatic variability and climate fluctuations at the scale of each studied basin and its main sub-basins, by using spectral analytical methods adapted to the study of non-stationary processes (continuous wavelet analysis, wavelet coherence analysis). Several modes of variability are identified on the basis of the analysis by station (precipitation and flow): annual, interannual and decennial cycle. Frequencies of 1 year, 2 years, 2-4 years, 4-8 years and 8-16 years have been identified over different periods at the level of each basin, thus allowing a decomposition of the spatial variability of the signals highlighted by the wavelet method. Moreover, three main discontinuities are identified in 1970, 1980 and 1990 for rainfall, and three others in 1970, 1986 and 2000 for discharge. A very strong coherence between the variability of flows and rainfall in the Cheliff and Medjerda basins has been noted. In the Cheliff basin it varies from 72% to 85%, and in the Medjerda one from 70% to 76%.
The results indicate that the dominant climate indices on rainfall variability patterns at the study basin level are NAO, WeMOi with a contribution of 66% -73%. The dominant climate indices on the modes of flow variability are NAO and SOI for the Cheliff basin and NAO and WeMOi for the Medjerda basin, with a contribution varying from 65% to 73%, depending on the sub- basins.
Furthermore, the components of precipitation and flow at different scales (annual, interannual and decadal), associated with the predominant climatic patterns at these time scales, also indicate a general pattern for Cheliff and Medjerda. These time scales are characterized either by common modes of variability, or by the predominant (localised) modes of a particular climatic mode of variability.
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bassin du Cheliff; bassin de la Medjerda; variabilité hydrologique; fluctuations climatiques; analyse par ondelettes continues; cohérence par ondelette; indices climatiques.
Keywords:
Cheliff basin; Medjerda basin; hydrological variability; climatic fluctuations;continuous wavelet analysis; wavelet coherence; climatic indices