Description

La chaleur extrême constitue aujourd’hui l’une des principales causes de mortalité associées au changement climatique à l’échelle mondiale. Plusieurs études récentes suggèrent que le dépassement du seuil de réchauffement global de 1,5 °C pourrait conduire certaines régions tropicales à atteindre, voire dépasser, les limites physiologiques de tolérance humaine à la chaleur humide. Dans ce contexte, comprendre les mécanismes responsables des épisodes de chaleur extrême, à différentes échelles temporelles et spatiales, représente un enjeu majeur pour le développement de systèmes d’alerte précoce et la protection des populations.
En Afrique de l’Ouest, les vagues de chaleur constituent une menace croissante pour les sociétés, avec des impacts sanitaires, économiques et sociaux significatifs. L’épisode extrême survenu à Niamey en 2010 illustre notamment la nécessité d’analyser ces phénomènes à des échelles fines, au-delà des moyennes climatiques conventionnelles, afin de mieux caractériser leur intensité réelle et leurs conséquences.
L’objectif principal de cette thèse est de caractériser les vagues de chaleur extrêmes en Afrique de l’Ouest, d’identifier leurs principaux mécanismes physiques et climatiques, et d’exploiter ces connaissances pour contribuer au développement d’indicateurs opérationnels d’alerte précoce. Dans une dernière phase, le projet évaluera le potentiel des systèmes de prévision décennale pour anticiper les conditions favorables aux événements de chaleur extrême à des horizons pluriannuels.

Les résultats attendus incluent :
(i) la cartographie et la caractérisation des vagues de chaleur historiques les plus sévères à partir d’indicateurs physiologiques de stress thermique ;
(ii) l’analyse détaillée des mécanismes atmosphériques et océaniques associés aux épisodes extrêmes ;
(iii) l’évaluation du potentiel des systèmes de prévision climatique pour améliorer les dispositifs d’alerte chaleur-santé.

Compétences requises

Le ou la candidat(e) devra être titulaire d’un master (ou équivalent) en sciences du climat, météorologie, physique de l’atmosphère, mathématiques appliquées, sciences de l’environnement, géophysique ou disciplines connexes. Les compétences suivantes sont attendues : - Solides bases en climat, météorologie ou sciences du système climatique, particulièrement en zone tropicale - Bon niveau en analyse statistique et traitement de données environnementales - Expérience en programmation scientifique (Python, R, Matlab ou équivalent) et manipulation de grands jeux de données climatiques (NetCDF, GRIB) - Intérêt pour l’analyse des événements climatiques et leurs impacts sociétaux, notamment aux interfaces climat-santé - Capacité à travailler avec des données issues de réanalyses climatiques, observations ou simulations numériques Les compétences suivantes constitueront un atout : - Connaissance des environnements Linux et du calcul scientifique (HPC) - Expérience en télédétection ou en validation observationnelle - Intérêt pour la coopération internationale - Intérêt dans le développement d'outils d'aide à la décision - Bonne capacité rédactionnelle et très bon niveau d’anglais scientifique (écrit et oral) sont requis.

Bibliographie

Ngoungue Langue, C. G., Lavaysse, C., Vrac, M., & Flamant, C. (2023). Heat wave monitoring over West African cities: uncertainties, characterization and recent trends. Natural Hazards and Earth System Sciences, 23(4), 1313-1333
Ngoungue Langue, C. G., Lavaysse, C., & Flamant, C. (2025). Subseasonal forecasts of heat waves in West African cities. Natural Hazards and Earth System Sciences, 25(1), 147-168
Cvijanovic, I., Mistry, M. N., Begg, J. D., Gasparrini, A., & Rodó, X. (2023). Importance of humidity for characterization and communication of dangerous heatwave conditions. NPJ climate and atmospheric science, 6(1), 33
Batté, L., Ardilouze, C., & Déqué, M. (2018). Forecasting West African heat waves at subseasonal and seasonal time scales. Monthly Weather Review, 146(3), 889-907
Danso, D. K., Quagraine, K. T., Akinsanola, A. A., Amekudzi, L. K., & Adeyeri, O. E. (2025). Near-term heatwave risk in HighResMIP models across different temperature zones of West Africa. Environmental Research: Climate, 4(2), 025006
Brimicombe, C., Lo, C. H. B., Pappenberger, F., Di Napoli, C., Maciel, P., Quintino, T., ... & Cloke, H. L. (2023). Wet bulb globe temperature: Indicating extreme heat risk on a global grid. GeoHealth, 7(2), e2022GH000701.
Vecellio, D. J. et al. Greatly enhanced risk to humans as a consequence of empirically determined lower moist heat stress tolerance. Proc. Natl Acad. Sci. USA 120, e2305427120 (2023). 
Jackson, L. S., Birch, C. E., Chagnaud, G., Marsham, J. H., & Taylor, C. M. (2025). Daily rainfall variability controls humid heatwaves in the global tropics and subtropics. Nature Communications, 16(1), 3461.
Matthews, T., Raymond, C., Foster, J., Baldwin, J. W., Ivanovich, C., Kong, Q., ... & Horton, R. M. (2025). Mortality impacts of the most extreme heat events. Nature Reviews Earth & Environment, 6(3), 193-210.

Mots clés

Vagues de chaleur, santé humaine, système d'alerte précoce, Afrique de l'Ouest, climat, weather