American Journal of Innovative Research and Applied Sciences.ISSN 2429-5396 Iwww.american-jiras.com
ORIGINAL ARTICLE
| Cheick Diarra *1 | Adama Habib Coulibaly 1 | and | Mody Sow 1 |
1. Laboratoire d’Optique, de Spectroscopie et de Sciences Atmosphériques (LOSSA) | Département d’Etudes et de Recherche (DER) de Physique | Faculté des Sciences et Techniques (FST) | Université des Sciences, des Techniques et des Technologies de Bamako (USTTB) | Bamako (Mali) BP : E3206 | Tél : (00223) 20 22 32 44 – Fax : (00223) 20 23 81 68 |
| Received | 08 December 2018 | | Accepted 25 January 2019 | | Published 01 February 2019 | | ID Article| Cheick-ManuscriptRef.1-ajira081218|
Résumé
Introduction : Les activités humaines contribuent aux changements climatiques en causant des modifications à l’atmosphère de la Terre par des quantités émises de gaz à effet de serre (G.E.S.), de particules appelées aérosols atmosphériques. Objective : Cette étude porte sur la caractérisation detypesd’aérosols atmosphériques par l’analyse de données photométriques du réseau AERONET en Afrique de l’Ouest. Méthodes : Deux paramètres optiques sont considérés dans cette étude : l’épaisseur optique des aérosols donnée à la longueur d’onde = 440 nm, notée 440 ; et le coefficient d’Angström, pris à l’intervalle spectral 440-870 nm, noté 440-870. Les données considérées dans cette étude correspondent aux mesures de six stations photométriques du réseau mondial AERONET en Afrique de l’Ouest. Ces stations sont celles d’Agoufou, de Banizoumbou, de Cap-Vert, de Dakar, d’IER_Cinzana, et d’Ilorin. Résultats : Les résultats de l’étude indiquent de larges variabilités observées sur les variations des deux paramètres optiques pour l’ensemble des six stations photométriques. De plus, les résultats indiquent que l’atmosphère au-dessus de la sous-région est constituée d’une mixture d’aérosols de deux modes, mode grossier et d’accumulation. Les aérosols du mode grossier sont issus de la poussière minérale localement générée et renforcée par la poussière désertique provenant du Sahara. Conclusion : Les aérosols du mode d’accumulation sont issus des activités anthropiques, surtout les activités des feux de biomasse, le transport, l’agriculture et d’autres activités socio-économiques menées dans la sous-région.
Mots clés : Aérosols atmosphériques, AERONET, épaisseur optique des aérosols, coefficient d’Angström, mode grossier, mode d’accumulation, poussière minérale, feux de biomasse.
Abstract
Background: Human activities contribute to climate change by causing changes in the Earth's atmosphere through emitted amounts of greenhouse gases (GHGs), particles called atmospheric aerosols. Objective: This study takes on the characterization of aerosol types by analysis of photometric data of AERONET network in West Africa. Methods: Two optical parameters are considered in this study: aerosol optical thickness, given to wavelength = 440 nm, noticed 440, and Angström coefficient communally named Angström exponent, given in the spectral interval 440-870 nm, noticed 440-870. The considered data in this study correspond to six photometric sites from the worldwide network AERONET in West Africa. These sites are, sites of Agoufou, Banizoumbou, Cap-Verde, Dakar, IER_Cinzana, and Ilorin. The results of study indicate larges variabilities observed of 440 and 440-870 variations for the whole of the six photometric sites. Results: results indicate that the atmosphere over the West African region is constituted by a mixture of aerosols of two modes, coarse mode and accumulation mode. The aerosols of coarse mode are issue from mineral dust locally generated and reinforced by desert dust from Sahara. Conclusion: The aerosols of accumulation mode are issue from anthropic activities, in particularly biomass burning activities, transport, and agriculture, and from others socio-economic activities managed in the region.
Keywords: Atmospheric aerosols, AERONET, aerosol optical thickness, Angström coefficient, coarse mode, accumulation mode, mineral dust, biomass burning.
1. INTRODUCTION
Les activités humaines contribuent aux changements climatiques en causant des modifications à l’atmosphère de la Terre par des quantités émises de gaz à effet de serre (G.E.S.), de particules appelées aérosols atmosphériques. Les gaz à effet de serre (G.E.S.) et les aérosols affectent le climat de la planète en altérant le rayonnement solaire pénétrant dans l’atmosphère et le rayonnement infrarouge thermique de la Terre partant vers l’atmosphère. Ces deux rayonnements entrent dans le bilan énergétique global de la Terre. La modification du contenu atmosphérique par le changement de propriétés des G.E.S. et des aérosols peut conduire à un réchauffement ou un refroidissement du système climatique global, qui est un système complexe interactif et constitué par l’atmosphère, l’hydrosphère, les terres émergées et la biosphère [1]. Depuis le début de l’ère industrielle (vers 1750), l’ensemble des effets dus aux activités humaines a été sur le climat une influence de réchauffement. L’impact de l’homme sur le climat durant cette ère dépasse beaucoup plus de celui dû aux changements connus dans les processus naturels tels que les changements solaires, les éruptions volcaniques [1].
Les aérosols atmosphériques sont des particules présentes dans l’atmosphère avec de tailles, de concentrations et de compositions chimiques très variées. Certains aérosols sont directement émis dans l’atmosphère tandis que d’autres sont formés à partir des composants atmosphériques. Les aérosols atmosphériques sont d’origine naturelle (comme, la poussière minérale produite à la surface des terres, les aérosols de sel marin, les particules de poussière des éruptions volcaniques et les particules issues des réactions biochimiques dans l’atmosphère) et d’origine anthropogénique (comme les particules des feux de biomasse, les aérosols de la pollution industrielle et urbaine, la suie). Les concentrations des aérosols atmosphériques, leurs propriétés optiques sont l’une des larges sources d’incertitude dans les évaluations courantes et les prédictions de changement climatique global [2].
Les aérosols atmosphériques sont des particules submillimétriques présentant une large variété de taille et de composition chimique. Leurs concentrations dépendent fortement de la situation géographique et des conditions météorologiques et environnementales de leurs zones de production [3]. La connaissance des caractéristiques des aérosols à l’échelle globale, l’évolution de leurs interactions avec d’autres paramètres atmosphériques et avec le rayonnement solaire sont importantes pour les recherches sur l’atmosphère [4] et sur l’environnement. Les aérosols peuvent influencer le climat de deux façons : directement en diffusant et en absorbant le rayonnement et indirectement en agissant comme noyaux de condensation pour la formation des nuages ou en modifiant les propriétés optiques des nuages et leur durée de vie [5].
Les aérosols atmosphériques ont été reconnus comme d’importants agents du forçage climatique et jouent un rôle critique dans le changement climatique global [6]. Ils ont une influence significative du bilan radiatif de la planète aux échelles locale, régionale et globale [7]. La connaissance des caractéristiques des aérosols à l’échelle globale, l’évolution de leurs interactions avec d’autres paramètres atmosphériques et avec la radiation solaire sont d’une importance capitale pour les recherches sur l’atmosphère [4]. À cause de leur grande variabilité spatiale et temporelle, la détection des aérosols présente une difficulté considérable, par conséquent, des efforts ont été réalisés pour améliorer la caractérisation des aérosols en utilisant des mesures in-situ dans l’atmosphère [4], et des observations continues sont indispensables depuis les satellites, les réseaux d’instruments basés au sol et les campagnes dédiées [8]. À l’échelle globale, quatre principaux types d’aérosols peuvent être détectés avec leurs différentes caractéristiques physico-chimiques, optiques et radiatives, ce sont : les aérosols des feux de biomasse, de la pollution industrielle et urbaine, des aérosols de poussière désertique et les aérosols marins [8]. Les instruments, les radiomètres solaires Sun-Sky basées au sol produisent des mesures fiables et continues sur les propriétés optiques des aérosols ambiants à l’entrée de la colonne atmosphérique d’une localité donnée [8].
Un réseau mondial des radiomètres solaires Sun-Sky, encore appelés les photomètres solaires, nommé Aerosol Robotic Network (AERONET) a été établi par la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Le réseau AERONET est un réseau de télédétection au sol, de mesures photométriques solaires avec plus de 300 stations dans le monde [9a,9b,10,11]. Commencé depuis 1994, quatorze (14) stations photométriques ont été implantées en Afrique de l’Ouest par le module Photométrie de Traitement Opérationnel pour la Normalisation Satellitaire (PHOTONS) du réseau AERONET [8-12]. Le but du réseau AERONET est de caractériser les propriétés des aérosols en constituant une base de données continue et utile pour la climatologie de aérosols [9a], de valider les données obtenues des observations satellitaires [5-10]. Il produit des données sur les propriétés des aérosols qui sont l’épaisseur optique des aérosols, en anglais Aerosol Optical thickness (AOT) ou Aerosol Optical Depth (AOD) ; le coefficient d’Angström encore appelé le coefficient de tailleou la distribution en taille ; l’albédo de diffusion simple ; le facteur d’asymétrie ; l’indice de réfraction ; la fonction de phase ; le forçage radiatif à partir des mesures de l’extinction spectrale du rayonnement solaire directement transmis et des produits d’inversion [4-10]. L’épaisseur optique des aérosols, notée et le coefficient d’Angström, noté α, sont les paramètres clés pour l’étude de la climatologie des aérosols. Le paramètre épaisseur optique des aérosols, obtenu à partir des données de l’irradiance directement transmise, mesurée par les photomètres solaires de type CIMEL du réseau AERONET, est un indicateur de quantités d’aérosols dans la colonne verticale de l’atmosphère et constitue le principal paramètre pour évaluer le forçage radiatif et son impact sur le climat. Le coefficient d’Angström α, déterminé à partir de la dépendance spectrale de l’EOA, est un bon indicateur de la taille des particules [13] et ses variations [4]. C’est une mesure de la dépendance spectrale de l’épaisseur optique des aérosols () et est inversement reliée à la taille des particules, c’est-à-dire, un coefficient d’Angström plus petit indique la taille de particule large et vice versa [14].
Des études récentes ont montré que les applications utiles des mesures du coefficient d’Angström α pour la caractérisation des propriétés physiques et radiatives des aérosols. Les valeurs du coefficient d’Angström α proches de zéro sont associées au large chargement de grosses particules [15], comme celles de la poussière désertique du Sahara avec de grandes épaisseurs optiques. Alors que les valeurs de α, proches de 2,0 [15] et plus, indiquent la population de particules est largement celle des noyaux d’Aitken [4].Cependant, la caractérisation des propriétés des aérosols en Afrique de l’ouest, est importante car cette région est adjacente à la fois du désert du Sahara qui est la plus large source de poussière dans le monde et de la savane africaine qui est une source majeure des émissions des feux de biomasse (les aérosols et les traces de gaz) dans le monde [10]. En plus, des importantes quantités de poussière, de fumée et de la pollution localement générées en cette partie de l’Afrique et qui sont dues à la croissante rapide des populations et des activités économiques, sont associées des quantités de combustibles fossiles. La climatologie des aérosols dans la région est influencée par le vent (le harmattan) chargé de poussière du Sahara et les activités des feux de biomasse à cause de la végétation typiquement caractérisée par la savane [10]. Les vents Harmattan, vents d’Est ou du Nord-est, sont les principaux mécanismes pour le transport de la poussière et soufflent durant toute la saison sèche dans la région Ouest africaine. La période hivernale est caractérisée par la présence de la mousson, qui est un système de vents périodiques des régions tropicales dans le monde. La mousson ouest-africaine est des plus importants systèmes de circulation atmosphérique à grande échelle. C’est un système sensible qui peut être perturbé par différents facteurs à travers le système un large rang d’échelle [16].
2. Description géographique des stations
Cette étude présente les résultats d’analyse des données issues des mesures de plusieurs années de six stations photométriques solaires du réseau mondial AERONET, implantées en Afrique de l’Ouest. Ces stations photométriques solairessont: la station d’Agoufou (Mali), la station de Banizoumbou (Niger), la station de Cap-Vert (Cap-Vert), la station de Dakar (Sénégal), la station d’IER Cinzana (Mali), la station d’Ilorin (Nigéria).Toutes les stations photométriques du réseau mondial AERONET sont brièvement décrites sur son site web (http://aeronet.gsfc.nasa.gov/).
La station d’Agoufou, de coordonnées géographiques (latitude : 15,34540° Nord ; longitude : 1,47912° Ouest ; élévation : 305,0 m), est située sur une dune de sable près du village Agoufou, dont elle porte le nom, qui est à 30 km d’Hombori qui est une commune rurale de nord-ouest dans la région de Mopti au Mali. La station de Banizoumboude coordonnées géographiques (latitude : 13,54117 Nord ; longitude : 2,66475 Est ; élévation : 250,0 m), est localisée sur un petit plateau d’une aire (zone) sablée, cultivée et proche du village Banizoumbou, qui est situé à 60 km à l’Est de Niamey (Niger). La station de Cap-Vert de coordonnées géographiques (latitude : 16,732Nord ; longitude : 22,93550 Est ; élévation : 60,0 m), se trouve dans l’archipel de Cap-Vert, située dans l’océan Atlantique. L’instrument est implanté sur le toit d’un bâtiment de 8 à 10 m de haut de l’Institut National de Météorologie et de Géophysique (INMG) de Cap-Vert. La station de Dakar, de coordonnées géographiques (latitude : 14,39417 Nord ; longitude : 4,3400 Est ; élévation : 10,0 m), est située sur le toit d’un bâtiment de 12 m de haut sur le site côtier de la station géophysique de l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD), à M’Bour, localité à 90 km au Sud de Dakar (Sénégal). La station d’IER_Cinzana, de coordonnées géographiques (13,27843° N ; 5,93387° O ; 285,0 m d’élévation), est située dans un champ de culture de la station de recherche agronomique de l’Institut d’Economie Rurale (IER) à 5 km du village Cinzana-Gare qui est à 35 km au Sud-est dans la région de Ségou au Mali. La station d’Ilorin, de coordonnées géographiques (latitude : 8,3200 Nord ; longitude : 4,3400 Est ; élévation : 350,0 m), est implantée sur le toit du Département de Physique de l’Université d’Ilorin à Ilorin (Nigéria), localité située dans l’extrémité supérieure de la zone de savane guinéenne et sous l’influence de l’alternance annuelle du passage vers le Nord et vers le Sud de la zone de convergence intertropicale (ZCIT).
3. Instrumentation, données AERONET et méthodologie
3.1. Instrumentation : Les données considérées dans cette étude sont des mesures effectuées par des radiomètres solaires Sun-Sky C-318, encore appelés les photomètres solaires C-318, du groupe industriel français CIMEL Electronique et qui sont largement utilisés dans le réseau mondial AERONET [9a]. Le réseau AERONET a permis l’établissement du cycle saisonnier du contenu intégral vertical (Aerosol optical depth) de la poussière minérale et des feux de biomasse dans différents stations de l’Afrique de l’Ouest [9b]. Les données du réseau AERONET sont largement utilisées comme référence pour la validation des satellites [17] et pour les études d’évaluation des modèles, les caractéristiques de mesure sont très bien comprises et documentées [12]. Ces instruments de télédétection au sol, les radiomètres Sun-Sky, sont décrits en détail dans les travaux de Holben et al., (1998), ainsi que brièvement dans d’autres études. Cependant, une description brève est ainsi donnée. Les radiomètres Sun-Sky de type CIMEL C-318 effectuent des mesures solaires directes sous un angle de vue de 1,2° chaque 15 minutes à 340, 380, 440, 500, 675, 870, 940, et 1020 nm (longueurs d’onde nominales). Une série de mesures nécessite 8 à 10 secondes et les mesures sont prises en triplet à des intervalles de 30 secondes [3]. Les mesures d’extinction sont utiles pour les valeurs de l’épaisseur optique des aérosols à chaque longueur d’onde, exceptée la longueur d’onde 940 nm qui est utilisée pour mesurer la quantité totale de vapeur d’eau pour précipitations en centimètres [9a, 9b,18].
3.2. Données AERONET etméthodologie : Dans cette étude, les données sont obtenues à partir des mesures de six stations photométriques solaires du réseau mondial AERONET, implantées en Afrique de l’Ouest. Les données considérées représentent les paramètres optiques des aérosols, l’épaisseur optique des aérosols et le coefficient d’Angström α (coefficient de taille des particules). Les données sont disponibles sur le site web du réseau (http://aeronet.gsfc.nasa.gov/). Les données AERONET [9a-19] sont de deux types : données directes de l’algorithme "Direct Sun Algorithm" et leurs produits d’inversion. Les données AERONET sont aussi de deux versions : Version 1 (version d’essai) et Version 2 (version actuelle). L’archive du réseau AERONET est divisée trois niveaux de qualité [20] : le premier niveau (Level 1.0) ; le deuxième niveau (Level 1.5) et le troisième niveau (Level 2.0). Les données du niveau Level 1.0 sont des données brutes non examinées. Les données du niveau Level 1.5 sont des données automatiquement examinées, mais non inspectées, c’est-à-dire, tous les cas de nuages et de gaz ne sont pas éliminés. Les données du niveau Level 2.0 sont des données de qualité assurée, c’est-à-dire, des données automatiquement traitées en éliminant les cas des nuages et des gaz, puis manuellement inspectées[9a].Dans cette étude, nous avons utilisé les données de niveau (Level 2.0) de la Version 2 de l’algorithme "Direct Sun Algorithm". Les données disponibles de l’épaisseur optique des aérosols pour les six stations sont automatiquement fournies suivant les longueurs d’onde standard du réseau AERONET : 440, 675, 870 et 1020 nm. Mais, nous avons considéré les valeurs de l’épaisseur optique des aérosolsà la longueur d’onde = 440 nm, notée 440. Les données de l’épaisseur optique des aérosols à cette longueur d’onde sont les plus élevées, donc plus significatives. Les données du coefficient d’Angström α sont directement fournies suivant les intervalles spectraux : 440-870 nm, 440-675 nm, 500-870 nm. Les valeurs du coefficient d’Angström suivant l’intervalle spectral 440-870 nm, noté α440-870, sont beaucoup plus consistantes dans la bande spectrale 440-870 nm que les autres et sont les seules prises en compte dans cette étude et dans beaucoup d’autres études. Pour l’analyse et l’interprétation des résultats, nous avons pris en compte d’abord les moyennes journalières de ces paramètres optiques des aérosols, puis leurs moyennes mensuelles, et leurs moyennes annuelles durant les différentes périodes d’étude des stations photométriques considérées.
4. RESULTATS ET DISCUSSION
Dans cette partie, les données sur les paramètres optiques des aérosols, pour les six stations photométriques, sont analysées et interprétées durant les différentes périodes d’étude considérées. Ce sont d’abord les moyennes journalières des paramètres optiques des aérosols qui sont considérées, puis les moyennes mensuelles, et les moyennes annuelles mentionnées dans différents tableaux.
4.1. Variations des moyennes journalières des paramètres optiques des aérosols
4.1.1. Variations des moyennes journalières de l’épaisseur optique des aérosols :Les variations des moyennes journalières de l’épaisseur optique des aérosols 440 de différentes stations photométriques sont représentées sur la figure1ci-dessous. Ces variations sont étudiées à des intervalles de 360 jours représentant une année pour la période d’étude considérée de chaque station photométrique.
Pour la station d’Agoufou, la plupart des valeurs de moyennes journalières sont comprises entre 0,0 et 1,0 durant toutes les années de la période considérée (de 2003 à 2009). Il existe aussi des valeurs élevées de l’épaisseur optique 440qui sont comprises entre 1,0 et 2,0 (1,0 440 2,0).Il y a valeurs les plus élevées de 440 sont comprisesentre 2,5 et 4,0 (2,5 440 4,0).Pour la station de Banizoumbou, la majorité des valeurs de moyennes journalières de l’épaisseur optique 440 est comprise entre 0,0 et 1,0 durant toute la période considérée (de 2002 à 2011). Plusieurs valeurs de 440 sont comprises entre 1,0 et 2,0. Il existe certaines valeurs de 440qui dépassent 2,0 (440 2,0) et les plus élevées sont comprises entre2,5 et 4,0 (2,5 440 4,0).Pour la station de Cap-Vert, presque la totalité des valeurs de moyennes journalièresde l’épaisseur optique 440sont entre comprises0,0 et 1,0 durant toute la période considérée (de 2000 à 2011). Certaines valeurs de l’épaisseur optique 440sont comprises entre 1,0 et 1,5 (1,0 440 1,5). Les valeurs de 440 les plus élevéessont comprises entre 1,5 et 3,0 (1,5 440 3,0). Pour la station de Dakar, la plupart des valeurs de moyennes journalières sont comprises entre 0,0 et 1,0 durant la toute la période considérée (de 2003 à 2011). Il y a des valeurs de moyennes journalières de l’épaisseur optique 440quisont comprises entre 1,0et 2,0(1,0 440 2,0). Quelques valeurs les plus élevées de 440 sont comprises entre 2,0 et 4,0(2,0440<4,0). Pour la station IER_Cinzana, la majorité des valeurs de moyennes journalières de l’épaisseur optique 440 est comprises entre 0,0 et 1,0 durant la période considérée (de 2004 à 2011). Il y a plusieurs valeurs de 440qui sont comprises entre1,0 et 1,5. Il existe encore des valeurs de 440 plus élevées, dépassant 2,0 (440 > 2,0) et la plus élevée est de l’ordre de 4,5. Pour la station d’Ilorin, la majeure partie des valeurs de moyennes journalières de l’épaisseur optique 440est comprise entre 0,0 et 1,5 durant la période d’étude considérée (de 2005 à 2012). Plusieurs valeurs de l’épaisseur optique 440sont comprises entre 1,5 et 2,5(1,5 440 2,5). Les valeurs les plus élevées de 440sont comprisesentre 2,5 et 4,0 (2,5 440 < 4,0). Notons que pour l’ensemble des stations photométriques considérées, les moyennes journalières de l’épaisseur optique 440 ne couvrent pas entièrement les 360 jours annuels durant leurs périodes d’étude. Ce qui présente des discontinuités dans les allures des variations des moyennes journalières de 440, remarquables à Agoufou, au Cap-Vert, surtout à Ilorin. Les stations photométriques considérées dans cette étude, présentent des valeurs des moyennes journalières de 440, avec de larges variabilités durant leurs périodes d’études. La plus grande partie des moyennes journalières de 440, formant des nuages de points est comprise entre les valeurs 0,0 et 1,5 pour les stations d’Agoufou, de Banizoumbou, d’IER_Cinzana et d’Ilorin. Pour les deux stations, la station de Dakar et celle de Cap-Vert, la partie majeure des moyennes journalières de 440, formant des nuages de points est comprise entre les valeurs 0,0 et 1,0.
Figure 1 :Variations des moyennes journalières de l’épaisseur optique des aérosols 440 dessix stations photométriques solaires durant leurs périodes d’étude considérées.
4.1.2. Variations des moyennes journalières du coefficient d’Angström des aérosols : Les variations des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 de différentes stations photométriques sont représentées sur la figure 2 ci-dessous. Ces variations sont aussi considérées à des intervalles de 360 jours pour chaque station photométrique.
Pour la station d’Agoufou, la plupart des valeurs des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870sont comprises entre 0,0 et 1,0 (0,0440-8701,0) durant la période d’étude considérée (2003-2009), avec une grande partie des valeurs de 440-870 comprise entre 0,0 et 0,5(0,0440-8700,5). Il existe quelques valeurs plus élevées du coefficient440-870 qui sont comprises entre 1,0 et 1,5 (1,0 440-870 1,5). De plus, il y a aussi des valeurs de 440-870inférieures à zéro (440-870< 0,0). Ce qui indique la contribution des particules géantes (très grosses particules de poussière désertique) dans la colonne atmosphérique au-dessus de la localité. Pour la station de Banizoumbou, la majeure partie des valeurs des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 durant la période d’étude (2002-2011) est comprise entre 0,0 et 1,0 (0,0440-8701,0). Il y a des valeurs plus élevées de 440-870qui sont comprises entre 1,0 et 2,0 (1,0440-870< 2,0).Il existe aussi des valeurs de 440-870négatives (440-870< 0,0). Ce qui indique la présence de grosses particules, ou même de particules géantes (particules issues de la poussière désertique par exemple) dans l’atmosphère au-dessus de la localité. Pour la stationde Cap-Vert, presque la totalité des valeurs des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 durant la période d’étude (2000-2011)est comprise entre 0,0 et 1,0 (0,0440-8701,0).Il y a quelques valeurs plus élevéesde440-870 qui sont comprises entre 1,0 et 2,0 (1,0 440-870<2,0).Il y a aussi des valeurs de 440-870 inférieures à zéro (440-870< 0,0). Ce qui indique la présence dans l’atmosphère de grosses particules, voire de particules géantes, provenantde la poussière désertique.Et en plus, à cause de la situation géographique de la station de Cap-Vert dans l’Océan Atlantique, les valeurs négatives de 440-870 (440-870< 0,0) suggèrent aussi la contribution des aérosols marins dans la colonne atmosphérique au-dessus de la localité. Pour la station de Dakar, durant la période d’étude (2003-2011), la majeure partie des valeurs des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870est comprise entre 0,0 et 1,0 (0,0 440-8701,0). Il y a des valeurs plus élevées de 440-870 comprises entre 1,0 et 1,5 (1,0 440-870 1,5).De plus, quelques valeurs de 440-870 sont négatives (440-870< 0,0). Ce qui indique la contribution des particules géantes (très grosses particules de poussière désertique) dans la composition de l’atmosphère enaérosols.Pour la station d’IER_Cinzana,la grande partie des valeurs des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 durant la période d’étude (2004-2011) est comprise entre 0,0 et 1,0 (0,0440-8701,0). Il y a quelques valeurs les plus élevées de 440-870qui sont comprises entre 1,0 et 3,0 (1,0 440-870<3,0). De plus, il existe des valeurs négatives de 440-870 (440-870< 0,0) qui indiquent ainsi la présence des particules géantes (grosses particules issues de la poussière désertique) dans le contenu de l’atmosphère en aérosols au-dessus de la localité. Pour la station d’Ilorin, durant la période d’étude considérée (2005-2012), presque la totalité des valeurs des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 est comprise entre 0,0 et 1,5 (0,0 440-870 1,5). Il existe quelques valeurs les plus élevées de 440-870 qui sont comprises entre 1,5 et 2,0 (1,5 440-870< 2,0). De plus, il y a très peu de valeurs négatives de 440-870 (440-870< 0,0), indiquant ainsi la présence des grosses particules, voire de géantes particules (particules issues de la poussière désertique par exemple) dans le contenu de l’atmosphère en aérosols au-dessus de la localité. De même, notons que pour l’ensemble des stations photométriques considérées, les moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 ne couvrent pas entièrement les 360 jours par an durant leurs périodes d’étude. Ce qui présente des discontinuités dans les allures des variations des moyennes journalières de 440-870 encore remarquables à Agoufou, au Cap-Vert et surtout à Ilorin.Les stations photométriques considérées dans cette étude, présentent aussi des valeurs des moyennes journalières de 440-780, avec de larges variabilités durant leurs périodes d’études. La majeure partie des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 formant des nuages de points pour les stations d’Agoufou, de Banizoumbou, de Cap-Vert, de Dakar et d’IER_Cinzana est comprise entre les valeurs de 0,0 et 1,0. La grande partie des moyennes journalières du coefficient d’Angström formant des nuages de points pour la station d’Ilorin est comprise entre 0,0 et 1,5.
Figure 2 : Variations des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 dessix stations photométriques solaires durant leurs périodes d’études considérées.
4.2. Fréquences de distribution des moyennes journalières des paramètres optiques des aérosols.
4.2.1. Fréquences de distribution des moyennes journalières de l’épaisseur optique des aérosols : Les histogrammes des fréquences de distribution des moyennes journalières de l’épaisseur optique des aérosols 440 sont représentés sur la figure 3 ci-dessous.
Pour la station d’Agoufou, environ 70 % des moyennes journalières de l’épaisseur optique des aérosols 440 sont distribuésde 0,0 à 0,5. Près de 19 % des moyennes de l’épaisseur optique de 440 sont repartis de0,5 et 1,0. Environ 8% de 440 sont distribués entre les classes 1,0 et 1,5. Environ le reste de 440, en très faibles pourcentages, est distribué de 1,5 à 3,5 voire à 4,0. Pour la station de Banizoumbou, environ 68 % des moyennes journalières de l’épaisseur optique des aérosols 440 sont distribués de 0,0 à 0,5. Alors que, près de 20 % des moyennes journalières de 440 sont distribués de 0,5 à 1,0. Environ 9 % des moyennes journalière de sont repartis de 1,0 à 1,5. En autre eviron 2 % des moyennes journalières de 440 sont repartis de 1,5 à 2,0. Le reste de 440 en très faibles pourcentages, est reparti de 2,5 à 4,0.
La station de Cap-Vert, environ 88 % des moyennes journalières de 440 sont distribués de 0,0 à 0,5. Près de 9 % de 440 sont repartis de 0,5 à 1,0. Le reste de 440, en très faibles pourcentages, est distribué de 1,0 à 1,5.Alors que la station de Dakar, environ 76 % des moyennes journalières de440 sont repartis de 0,0 à 0,5. Près de 19 % de440 sont repartis de 0,5 à 1,0. Environ 4,5 % des moyennes journalières de 440 sont repartis de 1,0 à 1,5. Environ 1 % de 440est reparti est distribué de 1,5 à 2,0. Pour la station IER_Cinzana, environ 74 % des moyennes journalières de l’épaisseur optique des aérosols 440 sont distribués de 0,0 à 0,5.Près de 18 % de 440 sont repartis de 0,5 à 1,0. Près de 4 % de sont distribués de 1,0 à 1,5. Environ 1 % de 440 est distribué de 1,5 à 2,0 essentiellement, et jusqu’au delà de 4,5. Pour la station Ilorin, près de 48 % des moyennes journalières de 440 sont distribués de 0,0 à 0,5. Près de 28 % de 440 sont repartis de 0,5 à 1,0. Environ 17 % de 440 sont distribués de 1,0 à 1,5. Près de 3 % de 440 sont distribués de 1,5 à 2,0. Environ 1 % de 440 est reparti de 2,0 à 2,5. Le reste de l’épaisseur optique, en très faibles pourcentages, est distribué de 2,5 à 4,0.
Figure 3 :Fréquences de distribution des moyennes journalières de l’épaisseur optique des aérosols 440 dessix stations photométriques solaires durant leurs différentes périodes d’étude considérées.
4.2.2. Fréquences de distribution des moyennes journalières du coefficient d’Angström des aérosols : Les histogrammes des fréquences de distribution (en %) des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 des six stations photométriques considérées sont représentées sur la figure 4 ci-dessous.
Pour la station d’Agoufou, environ 2 % des moyennes journalières du coefficient d’Angström440-870 inférieures à zéro sont repartis de -0,1 à 0,0. Environ 88 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de 0,0 à 0,5. Près de 8,5 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de 0,5 à 1,0. Environ 1,5 % des moyennes journalières de 440-870 est reparti de 1,0 à 1,5. Pour la station de Banizoumbou, près de 1,5 % des moyennes journalières négatives du coefficient d’Angström 440-870 est reparti de -0,1 à 0,0.Environ 84 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de 0,0 à 0,5. Près de 12 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de 0,5 à 1,0. Environ 2,5 % des moyennes journalières de 440-870 sont repartis de 1,0 à 1,5.
Pour la station de Cap-Vert, près de 0,5 % des moyennes journalières de 440-870 est reparti de -0,1 à 0,0. Environ 90 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de 0,0 à 0,5. Environ 8,5 % des moyennes journalières de 440-870 sont repartis de 0,5 à 1,0. Près que 1,5 % des moyennes journalières de sont repartis de 1,0 à 1,5. Pour la station de Dakar, près de 0,5 % des moyennes journalières de 440-870 sont repartis de -0,1 à 0,0. Environ 82 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de 0,0 à 0,5 et 0,5 % des moyennes journalières de 440-870 sont repartient entre 0,0 à 1,0. Près de 0,5 des moyennes journalières de 440-870 est reparti de 1,0 à 1,5. Pour la station d’IER_Cinzana, environ 2 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de -0,1 à 0,0. Environ 84 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de 0,0 à 0,5. Près de 14 % des moyennes journalières de 440-870 sont repartis de 0,5 à 1,0. Près de 1 % des moyennes journalières de est reparti de 1,0 à 1,5 voire 2,5. L’analyse montre aussi que la station d’Ilorin, le pourcentage des moyennes journalières de440-870négatives est quasi nul. Environ 51 % des moyennes journalières de 440-870sont distribués de 0,0 à 0,5. Environ 19 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de 0,5 à 1,0. Et encore, près de 19 % des moyennes journalières de 440-870 sont distribués de 1,0 à 1,5.
Figure 4 :Fréquences de distribution des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 des six stations photométriques solaires durant leurs différentes périodes d’étude considérées.
4.3. Variations des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 en fonction de l’épaisseur optique des aérosols440 : Les variations des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 en fonction de celles de l’épaisseur optique 440sont représentées sur la figure 5, ci-dessous.
Pour l’ensemble des six stations photométriques considérées (Agoufou ; Banizoumbou ; Cap-vert ; Dakar ; IER_Cinzana et Ilorin), les valeurs plus élevées des moyennes journalières du coefficient 440-870 correspondent aux faibles de l’épaisseur optique 440. Ce qui indique la contribution des grosses particules dans le contenu de l’atmosphère en aérosols au-dessus de ces localités. Ces particules, encore appelées aérosols grossiers (ou aérosols du mode grossier), sont issues de la poussière minérale très probablement en provenance du désert de Sahara. Il faut noter la contribution des aérosols marins dans le mode grossier, surtout au niveau de la station de Cap-Vertdans l’Océan Atlantique. Signalons qu’au mode grossier, il y a lescas des très grosses particules (particules géantes) issues surtout de la poussière minérale au niveau descinq stations photométriques, à savoir les stations d’Agoufou, de Banizoumbou, de Cap-Vert, de Dakar et d’IER_Cinzana. De plus, les variations des moyennes journalières de 440-870 en fonction de celles de l’épaisseur optique 440sont caractérisées aussi par des valeurs considérables de ces deux paramètres optiques. Ce qui indique ainsi la contribution dans le contenu atmosphérique en aérosols,des particules issues des activités anthropiques, activités liées surtout aux feux de biomasse et d’autres secteurs, comme le transport et l’agriculture dans les localités considérées.Ces particules issues des activités anthropiques sont encore appelées les aérosols d’accumulation (ou aérosols du mode d’accumulation).
La contribution des aérosols d’accumulation est très significative dans la station d’Ilorin. Ce qui peut suggérer leur prédominance dans cette localité. Rappelons qu’àla présenceconsidérable des particules d’accumulation dans la colonne atmosphérique au-dessus de ladite localité, est associée la contribution des aérosols du mode grossier (aérosols de poussière minérale ou aérosols de sel marin). Pour l’ensemble des six stations photométriques, le contenu atmosphérique est constitué d’une mixture d’aérosols des deux modes (mode d’accumulation et mode grossier). C’est surtout les aérosols du mode grossier qui sont prédominants au niveau des stations d’Agoufou, de Banizoumbou, de Cap-Vert, de Dakar et d’IER_Cinzana, tandis que la station d’Ilorin semble être marquée par la prédominance des aérosols du mode d’accumulation. Ceci peut s’expliquer par les situations géographiques respectives de ces localités et les régimes des vents localement générés.
Figure 5 :Variations des moyennes journalières du coefficient d’Angström 440-870 en fonction de l’épaisseur optique des aérosols 440 de différentes stations photométriques solaires.
4.3. Variations des moyennes mensuelles des paramètres optiques des aérosols
4.3.1. Variations des moyennes mensuelles de l’épaisseur optique des aérosols : Les variations des moyennes mensuelles de l’épaisseur optique des aérosols 440 avec leurs déviations standard respectives de différentes stations photométriques sont représentées sur la figure 6 ci-dessous.Les variabilités enregistrées au niveau des six stations photométriques ont été considérées à partir des valeurs des moyennes mensuelles de l’épaisseur optique des aérosols 440 et de celles de leurs déviations standard respectives.
Pour la station d’Agoufou, les variations des moyennes mensuelles de l’épaisseur optique 440 des aérosols durant la période (2004-2009) présentent de variabilités d’un mois à un autre mois. Les mois de mars, d’avril, de mai et surtout les mois de juin et de juillet correspondent à des valeurs plus élevées de 440 (440 0,6). Les mois de janvier, de février, d’août, de septembre et d’octobre présentent des valeurs de 440 encore élevées (0,4 440< 0,6). Les mois de novembre et de décembre correspondent aux valeurs de440moins élevées (0,2 <440 < 0,4).
Pour la station de Banizoumbou, les variations des moyennes mensuelles de l’épaisseur optique 440 pendant la période (2002-2011)présentent de variabilités considérablesd’un mois à un autre mois. Encore, les mois de mars, d’avril, de mai et de juin correspondent aux valeurs plus élevées de 440 (440 0). Les mois de janvier, de février, d’octobre et de novembre présentent des valeurs élevées de 440 (0,4 440< 0,6). Les mois d’août et de décembre correspondent aux valeurs moins élevées de (0,2 440< 0,4). Pour la station de Cap-Vert, les variations des moyennes mensuelles de l’épaisseur optique présentent aussi de variabilités d’un mois à un autre durant la période d’étude (2000-2011).
Les mois de mai, de juin, de juillet, d’août et de septembre correspondent aux valeurs plus élevées de (0,4 440< 0,6). Les mois de mars et d’octobre présentent des valeurs élevées de 440 (0,2 <440< 0,4). Les mois de janvier, de février, de novembre et de décembre correspondent aux valeurs de 440 les moins élevées (0,2 440< 0,3). Pour la station de Dakar, les moyennes mensuelles de l’épaisseur optique 440 présentent deVariabilités considérables durant la période d’étude considérée (2003-2011).Les mois de juin et de juillet présententdes valeurs de 440 les plus élevées (4400,6).
Les mois de mars, d’avril et de mai correspondent aux valeurs élevées de 440 (0,4 440< 0,6). Les mois de janvier, de février, d’août, de septembre, de novembre et de décembre présentent les valeurs de 440 les moins élevées (0,2 <440< 0,4). Pour la station d’IER_Cinzana, les variations des moyennes mensuelles de l’épaisseur optique pendant la période considérée (2004-2011) présentent de larges variabilités d’un mois à un autre mois. Les mois de mars, d’avril, de mai et de juin correspondent à des valeurs plus élevées de (0,6 440 < 0,9).
Les mois de janvier, de février, de juillet et d’octobre présentent des valeurs de 440les moins élevées (0,4 440<0,6). Les mois d’août, de septembre, de novembre et de décembre correspondent aux valeurs les moins élevées de 440(0,2 440< 0,4). Pour la station d’Ilorin, les variations des moyennes mensuelles de l’épaisseur optique pendant la période considérée (2005-2012) présentent de larges variabilités d’un mois à un autre mois. Les mois de janvier, de février, de mars, d’avril, de novembre et de décembre correspondent aux valeurs plus élevées de (0,6 440< 0,8). Les mois de mai, de juin, de juillet, d’août, de septembre et d’octobre présentent des valeurs de 440les moins élevées (0,4 440< 0,6).
En Afrique de l’Ouest, de janvier à juin, et d’octobre à décembre la région est marquée par la présence du vent harmattan qui peut provoquer le soulèvement, le transport et l’émission d’énormes quantités de poussière minérale dans l’atmosphère. Pendant les périodes pluvieuses, plus précisément de juin à octobre, une large partie de la région est marquée par la présence de la mousson. Lorsque la mousson se déchaîne, d’énormes quantités d’aérosols peuvent être émises dans l’atmosphère et en même temps elles peuvent être éliminées par lavage.Ces deux phénomènes climatiques successifs influencent beaucoup sur les quantités d’aérosols présentes dans l’atmosphère au-dessus de la région. De plus, nous pouvons ajouter la contribution des activités menées dans les différentes localités de la région, surtout celles liées aux feux de biomasse, au transport et à l’agriculture. Tous ceux-ci peuvent être les causes des variabilités enregistrées au niveau des six stations photométriques considérées.
Figure 6 :Variations des moyennes mensuelles de l’épaisseur optique des aérosols 440 de différentes stations photométriques solaires.
4.3.2. Variations des moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870 : Les variations des moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870 avec leurs déviations standard de différentes stations photométriques considérées sont représentées sur la figure 7. Ci-dessous. Les variabilités enregistrées au niveau des six stations photométriques ont été considérées à partir des valeurs des moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870 et de celles de leurs déviations standard respectives.
Pour la station d’Agoufou, durant la période d’étude considérée (2004-2009), les moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870 présentent de larges variabilités, faisant l’allure une tendance descendante de janvier à juin et une tendance ascendante de juin à décembre. Les mois de janvier, de novembre et de décembre correspondent aux valeurs de 440-870 les plus élevées (0,4 440-870< 0,6). Les mois de février, de septembre, d’octobre présentent des valeurs élevées de 440-870 (0,2 <440-870< 0,4). Les mois de mars, d’avril, de mai, de juillet correspondent aux valeurs moins élevées de 440-870 (0,1 <440-870< 0,2). Le mois de juin correspond à la valeur la plus faible de 440-870 (440-870 0,1).
Pour la station de Banizoumbou, les moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870 indiquent des variabilités considérables durant la période d’étude (2002-2011). Les mois de janvier, d’août, de septembre, d’octobre, de novembre, de décembre correspondent aux valeurs plus élevées de 440-870 (0,4 440-870< 0,6). Les mois de février et de juillet présentent des valeurs moins élevées de 440-870 (0,2 <440-870< 0,4). Les mois de mars, d’avril, de mai et de juin présentent des valeurs plus faibles(0,0 <440-870 0,2). Pour la station de Cap-Vert, durant la période d’étude considérée (200-2011), les moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870indiquent des variabilités considérables.
Les mois de novembre, de décembre correspondent aux valeurs plus élevées de 440-870 (0,4 440-870< 0,6). Les mois de janvier, de février, de mars, d’avril, de mai et d’octobre ont des valeurs moins élevées de 440-870 (0,2 440-870< 0,4). Les mois de juin, de juillet, d’août et de septembre présentent des valeurs plus faibles de 440-870 (0,0 <440-870 0,2). Pour la station de Dakar, les moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870 indiquent des variabilités aussi considérables durant la période d’étude considérée (2003-2011). L’allure des variations des moyennes mensuelles est similaire à celle de la station d’Agoufou. Les mois de janvier, de février, de novembre et de décembre ont des valeurs plus élevées de 440-870 (0,4 440-870< 0,6). Les mois de mars, d’avril, de mai, de juillet, d’août, de septembre et d’octobre présentent des valeurs moins élevées de 440-870 (0,2 <440-870< 0,4). Encore comme la station d’Agoufou, le mois de juin correspond à la valeur la plus faible de (440-870 0,2). Pour la station d’IER_Cinzana, les moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870 indiquent de larges variabilités durant la période d’étude considérée (2004- 2011). Les mois de janvier, de juillet, d’août, de novembre et de décembre ont des valeurs plus élevées de (0,4 440-870< 0,6) ; Les mois de février, de mars, d’avril, de mai, de juillet, d’octobre présentent des valeurs moins élevées de 440-870 (0,2 440-870< 0,4).
Le mois de juin a la valeur la plus faible de (440-870 0,2). Pour la station d’Ilorin, durant la période d’étude considérée (2005-2012), les moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870 indiquent aussi de très larges variabilités avec des valeurs importantes.Les mois de janvier, de juillet, d’août, de septembre, de décembre présentent des valeurs plus élevées de (0,8 440-870< 1,2). Les mois de février, de juin, d’octobre, de novembre ont des valeurs élevées de 440-870 (0,4 440-870< 0,8). Les mois de mars, d’avril, de mai correspondent aux valeurs moins élevées de 440-870 (0,2 <440-870< 0,4).
Figure 7 :Variations des moyennes mensuelles du coefficient d’Angström 440-870 de différentes stations photométriques solaires.
4.5. Tableaux des données annuelles et des périodes des six stations photométriques
Les tableaux ci-dessous portent les valeurs des moyennes annuelles et celles des périodes des six stations photométriques. Les paramètres considérés sont les deux paramètres optiques (épaisseur optique des aérosols440 et coefficient d’Angström440-870), leurs déviations standard, et de plus les nombres de jours Njourset de moisNmoiscorrespondants aux données de ces stations photométriques considérées.
Pour la station d’Agoufou, les moyennes annuelles de l’épaisseur optique 440 varient de 0,4 ± 0,20 à 0,60 ± 0,34 durant la période d’étude (2003-2009). La moyenne sur la période est440 = 0,52 ± 0,30. Les moyennes annuelles du coefficient d’Angström 440-870 varient de 0,25 ± 0,25 à 0,36 ± 0,17 durant la période d’étude considérée.La moyenne sur la période d’étude est440-870 = 0,30 ± 0,15. Pour la station de Banizoumbou, les moyennes annuelles de l’épaisseur optique 440 varient de 0,50 ± 0,28 à 0,62 ± 0,43 durant la période d’étude (2002-2011).La moyenne sur la période d’étude est440 = 0,56 ± 0,31. Les moyennes annuelles du paramètre optique440-870 varient de 0,32 ± 0,17 à 0,44 ± 0,19 durant la période d’étude considérée.La moyennecorrespondant à la période d’étude est440-870 = 0,35 ± 0,17. Pour la station de Cap-Vert, les moyennes annuelles de l’épaisseur optique 440 varient de 0,29 ± 0,16 à 0,38 ± 0,24 durant la période d’étude (2000-2011). La moyenne de la période d’étude est 440 = 0,34 ± 0,20. Les moyennes annuelles du coefficient d’angström 440-870 varient de 0,22 ± 0,15 à 0,35 ± 0,10 durant la période d’étude considérée. La moyenne correspondant à la période d’étudeest 440-870 = 0,28 ± 0,16. Pour la station de Dakar, les moyennes annuelles duparamètre optique 440 varient de 0,39 ± 0,20 à 0,52 ± 0,29 durant la période d’étude considérée (2003-2011). La moyenne correspondant à cette période d’étude est 440 = 0,47 ± 0,23. Les moyennes annuelles du coefficient d’Angström 440-870 varient de 0,30 ± 0,17 à 0,35 ± 0,10 durant la période d’étude considérée. La moyenne correspondant à la période d’étude est 440-870 = 0,35 ± 0,18. Pour la station d’IER_Cinzana, duran la période d’étude considérée (2004-2011), les moyennes annuelles de l’épaisseur optique 440 = 0,43 ± 0,21 à 0,60 ± 0,36. La moyenne correspondante à la période d’étude considérée est 440 = 0,50 ± 0,26. Les moyennes annuelles du coefficient d’Angström 440-870 varient, durant la période d’étude considérée, de 0,30 ± 0,17 à 0,42 ± 0,24. La moyenne de la période d’étude est 440-870 = 0,35 ± 0,20. Pour la station d’Ilorin, durant la période d’étude considérée (2005-2012), les moyennes annuelles du paramètre optique440 varient de 0,65 ± 0,20 à 0,72 ± 0,32. La moyenne correspondante à la période d’étude est 440 = 0,68 ± 0,27. Les moyennes annuelles du coefficient d’Angström varient de 0,67 ± (0,22 + 0,26 + 0,23)/3 à 0,77 ± 0,21 durant la période d’étude considérée. La moyenne de la période d’étude est 440-870 = 0,69 ± 0,24.
Tableau 1 : Valeurs des moyennes annuelles des deux paramètres optiques, celles de leurs déviations standard et les nombres de jours et de mois de données de la station Agoufou durant la période 2003-2009.
Station Agoufou
Années440σ440440-870σ440-870NjoursNmois
20030,43±0,200,36±0,179204
20040,57±0,340,28±0,1431612
20050,56±0,270,25±0,1328612
20060,50±0,310,32±0,1630712
20070,53±0,340,28±0,1630212
20080,46±0,280,28±0,1633312
20090,60±0,340,27±0,1413906
Période 2003-20090,52±0,300,30±0,15177570
Tableau 2 : Valeurs des moyennes annuelles des deux paramètres optiques, celles de leurs déviations standard et les nombres de jours et de mois de données de la station Banizoumbou durant la période 2003-2011.
Station Banizoumbou
Années440σ440440-870σ440-870NjoursNmois
20020,52±0,260,44±0,1926412
20030,50±0,280,40±0,1828812
20040,61±0,290,34±0,1732512
20050,61±0,300,33±0,1534412
20060,56±0,330,37±0,1733312
20070,62±0,430,32±0,1833812
20080,51±0,270,35±0,1734512
20090,55±0,340,32±0,1730212
20100,58±0,320,30±0,1732112
20110,57±0,270,31±0,1821808
Période 2002-20110,56±0,310,35±0,173078116
Tableau 3 : Valeurs des moyennes annuelles des deux paramètres optiques, celles de leurs déviations standard et les nombres de jours et de mois de données de la station Cap-Vert durant la période 2000-2011.
Station Cap-Vert
Années440σ440440-870σ440-870NjoursNmois
20000,37±0,270,26±0,1426212
20010,33±0,150,33±0,1629012
20020,35±0,170,28±0,1826012
20030,37±0,250,28±0,1925912
20040,32±0,250,27±0,197004
20050,37±0,210,34±0,1627512
20060,35±0,150,32±0,1718709
20070,37±0,170,30±0,1527112
20080,38±0,240,22±0,1227412
20090,29±0,160,27±0,1628612
20100,37±0,240,23±0,1529412
20110,30±0,140,35±0,119910
Période 2000-20110,34±0,200,28±0,162927131
Tableau 4 : Valeurs des moyennes annuelles des deux paramètres optiques, celles de leurs déviations standard et les nombres de jours et de mois de données de la station Dakar durant la période 2003-2011.
Station Dakar
Années440σ440440-870σ440-870NjoursNmois
20030,52±0,290,35±0,2417208
20040,47±0,210,40±0,1830112
20050,50±0,240,38±0,1831012
20060,46±0,250,39±0,2132512
20070,48±0,220,30±0,1732112
20080,43±0,190,32±0,1428512
20090,39±0,200,33±0,1825210
20100,51±0,280,34±0,1726712
20110,49±0,210,38±0,2028312
Période 2003-20110,47±0,230,35±0,182518102
Tableau 5 : Valeurs des moyennes annuelles des deux paramètres optiques, celles de leurs déviations standard et les nombres de jours et de mois de données de la station IER_Cinzana durant la période 2004-2011.
Station IER_Cinzana
Années440σ440440-870σ440-870NjoursNmois
20040,43±0,210,42±0,2419507
20050,52±0,260,34±0,1934212
20060,47±0,260,40±0,2030012
20070,52±0,330,36±0,2133612
20080,46±0,220,34±0,1734312
20090,50±0,210,37±0,2030012
20100,60±0,360,30±0,1733412
20110,48±0,240,32±0,2333912
Période 2004-20110,50±0,260,35±0,20248991
Tableau 6 : Valeurs des moyennes annuelles des deux paramètres optiques, celles de leurs déviations standard et les nombres de jours et de mois de données de la station Ilorin durant la période 2005-2012.
Station Ilorin
Années440σ440440-870σ440-870NjoursNmois
20050,67±0,240,67±0,2226612
20060,70±0,340,68±0,2727112
20070,72±0,320,67±0,2630012
20080,69±0,300,67±0,2321610
20090,66±0,260,70±0,2617811
2010….….….….….….
20110,65±0,200,77±0,218904
20120,67±0,280,71±0,2324912
Période 2005-20120,68±0,270,69±0,24156973
5. CONCLUSION
Les résultats de cette étude, portée sur la caractérisation de types d’aérosols atmosphérique en Afrique de l’Ouest, indiquent que les moyennes journalières, mensuelles, voire annuelles, des deux paramètres optiques 440 et 440-870 pour l’ensemble des six stations photométriques considérées, présentent de variabilités considérables de station en station. Notons que ces variabilités observées peuvent être liées aux situations géographiques et environnementales des localités des six stations photométriques, aux régimes des vents localement générés en ces zones et aussi à l’intensification et à la fréquence de certaines activités humaines menées, qui sont sources de production des aérosols. De plus, les résultats indiquent aussi que l’atmosphère au-dessus des zones d’étude est formée d’une mixture d’aérosols du mode grossier et du mode d’accumulation. Ce qui suggère que l’atmosphère au-dessus de la région ouest-africaine est constituée d’une mixture d’aérosols de deux modes (mode grossier et mode d’accumulation). Cette mixture d’aérosols est marquée par la prédominance des aérosols grossiers partout dans ces localités ouest-africaines, sauf à Ilorin où la présence des aérosols d’accumulation est beaucoup plus significative. Rappelons que les aérosols du mode grossier, ou aérosols grossiers proviennent de la poussière minérale, surtout de la poussière désertique du Sahara transportée lors des tempêtes de sable, et du sel marin dans les zones côtières et de l’Océan Atlantique. Les aérosols du mode d’accumulation, ou aérosols d’accumulation sont issus des activités anthropiques menées dans la région, générant les aérosols. Ces activités menées sont surtout celles des feux de biomasse, le transport, l’agriculture et d’autres activités socio-économiques de la région ouest-africaine.
Remerciements et reconnaissances
Nos remerciements s’adressent aux responsables des six stations photométriques considérées en Afrique de l’Ouest, les stations d’Agoufou, de Banizoumbou, de Cap-Vert, de Dakar, d’IER_Cinzana et d’Ilorin. Ces responsables sont nommés "PersonalInvestigators P.I." et des managers de ces six stations photométriques. Nos reconnaissances s’adressent également aux responsables, PersonalInvestigators (P.I.) et managers, des stations photométriques du réseau AERONET, implantées à travers le monde. Ces responsables déploient des efforts colossaux pour maintenir les stations opérationnelles dans le monde, afin de fournir aux scientifiques et autres utilisateurs des données du réseau AERONET pour leurs différentes études et de constituer une base de données continue pour la caractérisation des aérosols atmosphériques.
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