Chapitre 6
Climates and The Climate of Cameroon
Lecture : 18 minQuiz de 12 questions
# Climates and The Climate of Cameroon
## Objectifs et prérequis
**Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l'élève sera capable de :
- Définir le climat et ses éléments caractéristiques.
- Expliquer les facteurs généraux influençant le climat et les classifications climatiques.
- Analyser les interactions d'air aux fronts et zones de convergence, leurs risques associés et les mesures de contrôle.
- Décrire les microclimats et leur formation.
- Expliquer les climats de montagne et proposer des mesures de remédiation aux risques liés.
- Décrire les méthodes d'observation météorologique.
- Analyser le climat du Cameroun en lien avec sa situation géographique, ses facteurs locaux et ses variations régionales.
**Prérequis** : Connaissances de base en géographie physique (atmosphère, pression, température, vents, relief, hydrographie), lecture de cartes climatiques, interprétation de graphiques météorologiques (température, précipitations).
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## Introduction
Le climat désigne les conditions moyennes de l'atmosphère sur une longue période (généralement 30 ans), contrairement au temps qui décrit les conditions instantanées. Au Cameroun, pays situé entre 2° et 13° de latitude nord et entre 9° et 16° de longitude est, le climat est fortement influencé par sa position intertropicale, son relief varié (plaine côtière, plateau, montagnes comme le Mont Cameroun), sa proximité avec l'océan Atlantique et les systèmes de masse d'air provenant de l'Atlantique et du Sahara. Ce chapitre explore les fondements du climat, les processus atmosphériques clés, les variations locales (microclimats, climats de montagne), les méthodes d'observation, et enfin une analyse détaillée du climat camerounais.
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## I. TU 19. Lesson 19. Meaning of climate and elements (characteristics, General factors, and Classification of climate)
### Contexte
Cette leçon introduit les concepts fondamentaux du climat, essentiels pour comprendre les variations spatiales et temporelles observées au Cameroun et ailleurs. Elle distingue clairement le climat du temps météorologique.
### Définitions et éléments
> **Climat** : Ensemble des conditions moyennes de l'atmosphère (température, précipitations, humidité, pression, vent, ensoleillement) observées sur une période minimale de 30 ans, selon l'Organisation Météorologique Mondiale (OMM).
> **Éléments du climat** : Les grandeurs physiques mesurables qui caractérisent l'état de l'atmosphère :
> - Température de l'air (mesurée en °C)
> - Précipitations (pluie, neige, etc., en mm/jour ou an)
> - Humidité relative (pourcentage de vapeur d'eau dans l'air)
> - Pression atmosphérique (en hPa)
> - Vitesse et direction du vent
> - Ensoleillement (en heures/jour)
> - Nébulosité (couverture nuageuse en oktas)
### Facteurs généraux influençant le climat
1. **Latitude** : Détermine l'angle d'incidence du rayonnement solaire. Plus on s'approche de l'équateur, plus l'insolation est forte et régulière.
2. **Altitude** : La température diminue d'environ 0,65°C pour chaque 100 m d'élévation (gradient thermique vertical).
3. **Distance à la mer** : Les zones côtières ont des amplitudes thermiques plus faibles grâce à l'inertie thermique de l'eau ; les zones continentales ont des amplitudes plus fortes.
4. **Courants marins** : Les courants chauds (comme le courant de Guinée) réchauffent les côtes avoisinantes ; les courants froids les refroidissent.
5. **Masse et mouvement de l'air** : Les systèmes de pression (anticyclones, dépressions) et les vents dominants (alizés, moussons) transportent chaleur et humidité.
6. **Couverture végétale et type de sol** : Influencent l'albédo, l'évapotranspiration et la rétention d'humidité.
7. **Orientation des versants** : Dans l'hémisphère nord, les versants sud reçoivent plus d'insolation que les versants nord.
### Classification des climats
La classification de Köppen-Geiger est la plus utilisée. Elle se base sur les températures et précipitations mensuelles moyennes.
**Principaux types climatiques selon Köppen** :
| Classe | Lettre | Caractéristiques | Exemple au Cameroun/Afrique |
|--------|--------|------------------|------------------------------|
| Tropical | A | Temp. moyenne du mois le plus froid ≥ 18°C ; précipitations significatives toute l'année | Sud-Cameroun (Af) : forêt équatoriale |
| Aride | B | Précipitations faibles (< seuil d'aridité) ; évapotranspiration potentielle élevée | Nord lointain (BSh) : steppe semi-aride |
| Tempéré | C | Temp. moyenne du mois le plus froid entre -3°C et 18°C ; mois chaud >10°C | Rare au Cameroun (présent en hautes terres de l'Ouest) |
| Froid | D | Temp. moyenne du mois le plus froid ≤ -3°C ; mois chaud >10°C | Absent au Cameroun |
| Polaire | E | Temp. moyenne du mois le plus chaud < 10°C | Absent au Cameroun |
**Sous-types** :
- **Af** : Climat équatorial humide (pas de saison sèche réelle) – Ex. : région de l'Est, Sud.
- **Am** : Climat équatorial monsonien (saison sèche courte) – Ex. : Littoral autour de Douala.
- **Aw** : Climat tropical de savane (saison sèche marquée) – Ex. : Centre, Ouest, Nord-Ouest.
- **BSh** : Climat steppe semi-aride chaud – Ex. : Région du Nord (Maroua, Garoua).
- **BWh** : Climat désertique chaud – Très rare au Cameroun (présent dans l'extrême Nord près du Tchad).
> **Formule du seuil d'aridité (méthode de Thornthwaite adaptée)** : Seuil = 2 × T annuel moyen + (28 si 70%+ des pluies en été haute saison, 0 si 30%-70%, 14 si <30% en été) – en mm. Si P < seuil → aride ; si P ≥ 2×seuil → humide ; entre → semi-aride.
### Vocabulaire à retenir
- Climat, éléments du climat, latitude, altitude, distance à la mer, courants marins, masse d'air, gradient thermique, classification de Köppen, Af, Am, Aw, BSh, BWh, seuil d'aridité.
### Exemple de sujet type examen avec plan
**Sujet** : Expliquez les facteurs généraux qui influencent le climat et illustrez votre réponse par des exemples pris au Cameroun.
**Plan proposé** :
I. Définition du climat et de ses éléments
II. Les six facteurs généraux du climat
A. Latitude
B. Altitude
C. Distance à la mer
D. Courants marins
E. Masse et mouvement de l'air
F. Couverture végétale et sol
III. Application au Cameroun : exemples concrets pour chaque facteur
IV. Brève mention de la classification de Köppen appliquée au Cameroun
V. Conclusion
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## II. TU 20. Further study 1: Air interactions at fronts/convergence zones and associated hazards and control measures
### Contexte
Cette leçon étudie les phénomènes atmosphériques où des masses d'air aux propriétés différentes (température, humidité, densité) se rencontrent, provoquant des changements brusques du temps et parfois des risques naturels.
### Définitions
> **Front** : Zone de transition entre deux masses d'air aux caractéristiques thermiques et hygrométriques différentes.
> **Zone de convergence** : Région où les vents horizontaux affluent vers un point ou une ligne, provoquant un soulèvement forcé de l'air.
### Types de fronts et leurs caractéristiques
| Type de front | Mouvement | Temps associé | Risques |
|---------------|-----------|---------------|---------|
| Front chaud | Air chaud remplace l'air froid | Nuages stratiformes (Cs, As, Ns) → pluies faibles à modérées, persistantes | Brouillard, faible visibilité |
| Front froid | Air froid remplace l'air chaud | Nuages cumuliformes (Cu, Cb) → orages, pluies fortes, rafales | Orages violents, grêle, rafales descendantes |
| Front occlus | Front froid rattrape le front chaud | Mélange des deux : nuages élevés et moyens, pluies continues | Pluie soutenue, vents forts |
| Front stationnaire | Peu ou pas de mouvement | Temps persistant similaire pendant jours | Inondations locales si pluies prolongées |
> **Règle du soulèvement adiabatique** : Lorsque l'air est forcé de monter (par front, convergence, relief), il se refroidit adiabatiquement. Si son point de rosée est atteint, la condensation se produit → nuages et précipitations.
### Zones de convergence
- **Zone de convergence intertropicale (ZCIT)** : Bande autour de l'équateur où les alizés des hémisphères nord et sud se rencontrent. Elle migre avec le soleil zenithal.
- **Convergence de ligne de grains** : Fronts locaux associés à des orages isolés.
- **Convergence de brise de mer** : Sur les côtes, l'air terrestre chaud monte, remplacé par l'air marin plus frais → nuages et pluies côtières l'après-midi.
### Risques associés
- **Orages** : Foudre, grêle, vents violents (>90 km/h), pluies intenses.
- **Inondations soudaines** : Pluies intenses sur sols peu perméables ou urbains.
- **Glissements de terrain** : Sols saturés sur pentes raides (ex. : Ouest, Nord-Ouest).
- **Rafales descendantes** : Vent fort et soudain pouvant endommager des structures.
- **Réduction de visibilité** : Brouillard, forte pluie.
### Mesures de contrôle et de prévention
- **Surveillance météorologique** : Radars, satellites, stations au sol (voir TU 23).
- **Systèmes d'alerte précoce** : Diffusion via radio, SMS, sirènes (ex. : système d'alerte aux inondations du MINEEP).
- **Aménagement du territoire** : Interdiction de construire dans les zones inondables ou à risque de glissement.
- **Infrastructures de drainage** : Canaux, bassins de rétention, revêtements perméables en milieu urbain.
- **Sensibilisation** : Éducation du public sur les comportements à adopter lors d'orages (éviter les arbres isolés, ne pas traverser les cours d'eau en crue).
- **Reforestation** : Stabiliser les sols en pente.
### Exemples camerounais
- La ZCIT influence fortement le régime des pluies au Cameroun : elle est au Nord en été (juillet-août), apportant les pluies au Soudan-Sahel ; elle est au Sud en hiver (décembre-janvier), laissant le Nord en saison sèche.
- À Douala, les brises de mer provoquent des orages fréquents l'après-midi pendant la saison des pluies.
- Les fronts froids venant de l'Atlantique peuvent déclencher des orages violents sur l'Ouest et le Nord-Ouest en saison de transition (mars-avril, septembre-octobre).
### Vocabulaire à retenir
- Front, zone de convergence, ZCIT, masse d'air, soulèvement adiabatique, point de rosée, orage, inondation soudaine, glissement de terrain, alerte précoce, drainage urbain, reboisement.
### Exemple de sujet type examen avec plan
**Sujet** : Décrivez les différents types de fronts atmosphériques, les risques associés et les mesures de prévention pouvant être mises en œuvre au Cameroun.
**Plan proposé** :
I. Définition des fronts et zones de convergence
II. Classification des fronts (chaud, froid, occlus, stationnaire) et leurs caractéristiques météorologiques
III. La Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT) : rôle et migration
IV. Risques associés aux interactions d'air (orages, inondations, glissements, rafales)
V. Mesures de contrôle et de prévention : surveillance, alertes, aménagement, sensibilisation
VI. Application au Cameroun : exemples concrets (Douala, Ouest, ZCIT)
VII. Conclusion
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## III. TU 21. Lesson 20: Micro-climats
### Contexte
Cette leçon explore les variations climatiques à très petite échelle (de quelques mètres à quelques kilomètres), causées par des facteurs locaux qui modifient les conditions météorologiques générales.
### Définition
> **Microclimat** : Climat local qui diffère significativement du climat régional général en raison de facteurs topographiques, végétaux, hydrologiques ou artificiels agissant à petite échelle.
### Facteurs créant des microclimats
1. **Relief local** : Vallées, creux, collines.
- *Creux de vallée* : Air froid plus dense s'accumule la nuit → gel localisé (gel de vallée).
- *Versant sud* (hémisphère nord) : Plus d'insolation → plus chaud et plus sec.
- *Versant nord* : Moins d'insolation → plus frais et plus humide.
2. **Couverture végétale** :
- Forêt dense : Ombre, réduction du réchauffement du sol, augmentation de l'humidité via évapotranspiration.
- Zone urbaine : Effet d'îlot de chaleur (béton, bitume absorbent et restituent la chaleur).
3. **Plans d'eau** : Lac, étang, rivière.
- Effet rafraîchissant l'après-midi (évaporation consomme de la chaleur).
- Effet réchauffant la nuit (l'eau libère la chaleur stockée).
4. **Urbanisation** :
- Matériaux de construction (béton, asphalte) ont une faible albédo et une forte capacité thermique.
- Réduction de la végétation → moins d'ombrage et d'évapotranspiration.
- Chaleur anthropique (voitures, industrie, climatisation).
5. **Orientation et hauteur des bâtiments** : Peuvent créer des courants d'air canalisés ou des zones ombragées.
### Effets mesurables
- Différences de température pouvant atteindre 5 à 10°C entre zones urbaines et rurales la nuit (îlot de chaleur urbain).
- Variations d'humidité relative significatives.
- Modifications des schémas de vent locaux (brises de vallée, brises de montagne).
- Avancement ou retard de la phénologie végétale (floraison, feuillaison).
### Exemples concrets
- **Yaoundé** : Les quartiers situés dans les creux (comme autour du lac Municipal) peuvent connaître des brouillards matinaux plus fréquents et des températures nocturnes légèrement plus basses que les sommets des collines environnantes.
- **Douala** : Le centre-ville, avec sa forte densité de béton et peu d'espaces verts, présente un îlot de chaleur urbain marqué, surtout la nuit, comparé aux quartiers périphériques avec plus de végétation ou situés près du fleuve Wouri.
- **Région de l'Ouest** : Les versants sud des montagnes autour de Bafoussam sont plus adaptés à la culture du café (plus chaud, plus sec) tandis que les versants nord soutiennent mieux des cultures nécessitant plus d'humidité (comme certaines variétés de banane ou de légumes feuilles).
- **Parc national de Waza** : Les points d'eau permanents créent des microclimats plus humides et plus frais alentour, attirant la faune même en saison sèche.
### Mesures liées aux microclimats
- En agriculture : Choix des cultures selon l'exposition (versant sud pour cultures thermophiles, nord pour cultures ombrophiles).
- En urbanisme : Intégration d'espaces verts, toits végétalisés, matériaux à haute albédo, orientation des bâtiments pour favoriser la ventilation naturelle.
- En prévention des risques : Éviter de construire dans les creux de vallée sujets au gel ou à l'accumulation d'air froid pollué.
### Vocabulaire à retenir
- Microclimat, creux de vallée, gel de vallée, versant sud/nord, effet d'îlot de chaleur urbain, évapotranspiration, albédo, brise de vallée, brise de montagne, phénologie végétale, matériaux à haute albédo.
### Exemple de sujet type examen avec plan
**Sujet** : Qu'est-ce qu'un microclimat ? Expliquez les principaux facteurs qui en créent un et illustrez votre réponse par des exemples pris au Cameroun.
**Plan proposé** :
I. Définition du microclimat
II. Facteurs créant des microclimats
A. Relief local (creux, versants)
B. Couverture végétale
C. Plans d'eau
D. Urbanisation
E. Orientation et hauteur des bâtiments
III. Effets mesurables (température, humidité, vent, végétation)
IV. Exemples concrets au Cameroun (Yaoundé, Douala, Ouest, Waza)
V. Applications pratiques (agriculture, urbanisme, prévention des risques)
VI. Conclusion
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## IV. TU 22. Lesson 21. Mountain climates, Remediation
### Contexte
Cette leçon examine comment l'altitude modifie profondément le climat, créant des zones climatiques distinctes en montagne, et étudie les risques spécifiques associés ainsi que les mesures de remédiation.
### Effets de l'altitude sur le climat
> **Gradient thermique vertical** : La température moyenne diminue d'environ 0,65°C pour chaque 100 m d'élévation dans la troposphère (valeur moyenne globale ; peut varier selon l'humidité).
Conséquences :
- À 1000 m : ~6,5°C de moins qu'au niveau de la mer.
- À 2000 m : ~13°C de moins.
- Le Mont Cameroun (4095 m) : température moyenne annuelle au sommet proche de 0°C, malgré sa position équatoriale.
### Zones de végétation en montagne (étagement altitudinal)
Au Cameroun, sur des montagnes comme le Mont Cameroun ou les montagnes de l'Ouest, on observe :
| Altitude approximative | Zone | Caractéristiques climatiques | Végétation typique |
|------------------------|------|------------------------------|---------------------|
| 0 - 800 m | Zone tropicale basse | Chaud, humide | Forêt pluviale basse, cacao, huile de palme |
| 800 - 1800 m | Zone subtropicale | Tempéré chaud, humide | Forêt de montagne, café, banane plantain |
| 1800 - 2500 m | Zone tempérée | Tempéré frais, brouillard fréquent | Forêt de bambous, prairies, certaines pommes de terre |
| > 2500 m | Zone subalpine/alpine | Froid, gel fréquent, vent fort | Landes, lichens, végétation rase ; pas d'arbres indigènes au-dessus de ~3000 m au Cameroun |
> **Règle** : La limite supérieure de la forêt arborescente (ligne des arbres) dépend de la température moyenne de la saison de croissance. Au Cameroun, elle se situe autour de 2800-3000 m sur le Mont Cameroun.
### Risques spécifiques en montagne
1. **Gel et gelées tardives** : Peuvent endommager les cultures (ex. : pommes de terre dans l'Ouest) même en basse altitude pendant les nuits claires d'hiver.
2. **Glissements de terrain et éboulements** : Favoriés par les pentes raides, les sols saturés après fortes pluies, et le gel-dégel qui fracture la roche.
3. **Brouillard réduit la visibilité** : Danger pour les transports routiers et aériens (ex. : routes autour de Bamenda ou Kumbo en saison des pluies).
4. **Érosion hydrique** : Pluies intenses sur sols dénudés provoquent l'érosion en rigoles et en ravins.
5. **Avalanches** : Rare au Cameroun (pas de neige permanente significative), mais possible sur les sommets les plus hauts après chutes exceptionnelles.
6. **Rayonnement UV accru** : Augmente avec l'altitude (moins d'atmosphère pour filtrer) → risque de coups de soleil et de dommages oculaires.
### Mesures de remédiation et de prévention
- **Contre le gel** :
- Brasseurs d'air (hélices) pour mélanger l'air froid du sol avec l'air plus chaud au-dessus (coûteux, utilisé en viticulture ailleurs, peu courant au Cameroun).
- Choix de variétés résistantes au gel.
- Éviter les creux de vallée pour les cultures sensibles.
- **Contre les glissements de terrain** :
- Reboisement des pentes critiques (racines stabilisent le sol).
- Techniques de bio-ingénierie : fascines, terrassement végétal, géotextiles biodégradables.
- Interdiction de construire en haut ou à la base des pentes instables.
- Drains souterrains pour réduire la saturation des sols.
- **Contre l'érosion** :
- Agriculture en terrasses ou en bandes nivelées.
- Couverture végétale permanente (agroforesterie, jachère améliorée).
- Haies vives et fossés de rétention le long des contours.
- **Contre le brouillard** :
- Amélioration de l'éclairage routier et de la signalisation.
- Systèmes d'alerte météorologique locaux.
- **Contre l'UV** :
- Sensibilisation au port de lunettes de soleil et de chapeaux à larges bords.
- Utilisation de crème solaire (moins répandue en milieu rural, mais importante pour les travailleurs extérieurs).
### Exemples camerounais
- **Mont Cameroun** : Les pentes sud et ouest reçoivent plus de pluie (exposition aux alizés atlantiques) ; le sommet connaît des températures négatives et du givre, voire de la neige très rarement.
- **Région de l'Ouest (Bamenda, Bafoussam, Kumbo)** : Terres agricoles en pente nécessitant des terrasses traditionnelles ou modernes pour prévenir l'érosion. Les creux connaissent parfois des gelées blanches en décembre-janvier.
- **Monts Mandara** : Plus secs, risque d'érosion éolienne en saison sèche sur les sols dénudés ; reboisement avec des espèces résistantes à la sécheresse (acacias, baobabs).
### Vocabulaire à retenir
- Gradient thermique vertical, étagement altitudinal, ligne des arbres, gel de vallée, glissement de terrain, éboulement, érosion hydrique, reboisement, bio-ingénierie, agriculture en terrasses, rayonnement UV, albedo.
### Exemple de sujet type examen avec plan
**Sujet** : Expliquez comment l'altitude influence le climat en montagne et décrivez deux risques majeurs associés ainsi que des mesures de remédiation appropriées au contexte camerounais.
**Plan proposé** :
I. Influence de l'altitude sur le climat : gradient thermique vertical
II. Étagement altitudinal et végétation au Cameroun (exemples : Mont Cameroun, Ouest)
III. Risque 1 : Glissements de terrain et éboulements
Causes : pente, saturation du sol, gel-dégel
Mesures : reboisement, bio-ingénierie, interdiction de construction, drains
IV. Risque 2 : Gel et gelées tardives
Causes : accumulation d'air froid dans les creux, nuits claires
Mesures : choix de variétés résistantes, éviter les creux, brasseurs d'air (si applicable)
V. Autres risques mentionnés (brouillard, érosion, UV)
VI. Conclusion
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## V. TU 23. Further study 2: Weather Observation
### Contexte
Cette leçon présente les méthodes, les instruments et les pratiques utilisés pour observer et mesurer les éléments du temps météorologique, essentiels pour la prévision, la climatologie et la sécurité.
### Principes de l'observation météorologique
> **Station météorologique** : Lieu équipé d'instruments standards, abrités dans un abri météorologique (type Stevenson), pour mesurer les éléments du temps de manière représentative et comparable.
> **Abri météorologique** : Boîte blanche, à lamelles, placée à 1,25 m au-dessus du sol, ouverte vers le nord (dans l'hémisphère nord) pour éviter le rayonnement solaire direct sur les instruments.
### Instruments principaux et éléments mesurés
| Instrument | Élément mesuré | Unité | Remarques |
|------------|----------------|-------|-----------|
| Thermomètre à mercure ou électronique | Température de l'air | °C | Min et max journaliers enregistrés |
| Hygromètre ou psychromètre | Humidité relative | % | Mesure souvent via température sèche/humide |
| Baromètre (anéroïde ou électronique) | Pression atmosphérique | hPa | Tendance importante pour la prévision |
| Pluviomètre | Précipitations | mm | Collecte l'eau ; vidange quotidienne |
| Anémomètre | Vitesse du vent | m/s ou km/h | Souvent associé à une girouette |
| Girouette | Direction du vent | Degrés (°) ou points cardinaux | Indique d'où vient le vent |
| Héliographe ou capteur de durée d'ensoleillement | Durée d'ensoleillement | heures/jour | Enregistre les périodes de soleil direct |
| Évaporimètre | Évapotranspiration potentielle | mm/jour | Mesure la perte d'eau d'une surface libre |
### Bonnes pratiques d'observation
- **Localisation** : Station éloignée des obstacles (arbres, bâtiments) qui perturbent le vent ou créent de l'ombre.
- **Entretien** : Instruments vérifiés, étalonnés régulièrement ; pluviomètre vidé chaque jour à la même heure.
- **Enregistrement** : Données relevées à des heures fixes (souvent 06h, 12h, 18h TU) et consignées dans un registre ou transmises automatiquement.
- **Calibration** : Vérification périodique contre des étalons nationaux ou internationaux.
- **Sécurité** : Protection contre le vandalisme et les animaux ; accès limité au personnel qualifié.
### Réseaux d'observation au Cameroun
- La **Direction de la Météorologie Nationale (DMN)**, sous le MINEEP, gère le réseau national.
- Stations synoptiques principales : Douala, Yaoundé-Nsimalen, Garoua, Bamenda, Mar
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