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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO Domaine SCIENCES ET TECHNOLOGIES Mention PHYSIQUE ET APPLICATIONS Mémoire pour l’obtention du diplôme de : MASTER en PHYSIQUE ET APPLICATIONS Spécialité : Physique du Globe, de l’Energie et de l’Environnement Laboratoire : Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans Intitulé : MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA TEMPERATURE ET DU TAUX DE VAPEUR D’EAU MENSUELLES DANS LA REGION DIANA, INTERCORRELATION ENTRE CES DEUX VARIABLES Présenté par : RANRIAHELISON Voariniaina Larissah Devant la commission d’examen composée par : Président : Mr RABEHARISOA Jean Marc Maitre de conférences Rapporteur : Mme RAKOTOVAO Niry Arinavalona Maitre de conférences Examinateur : Mr RATIARISON Adolphe A. Professeur Emérite Le 11 Avril 2019

MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

Domaine SCIENCES ET TECHNOLOGIES

Mention PHYSIQUE ET APPLICATIONS

Mémoire pour l’obtention du diplôme de :

MASTER en PHYSIQUE ET APPLICATIONS

Spécialité : Physique du Globe, de l’Energie et de l’Environnement

Laboratoire : Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans

Intitulé :

MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA TEMPERATURE ET DU TAUX

DE VAPEUR D’EAU MENSUELLES DANS LA REGION DIANA,

INTERCORRELATION ENTRE CES DEUX VARIABLES

Présenté par :

RANRIAHELISON Voariniaina Larissah

Devant la commission d’examen composée par :

Président : Mr RABEHARISOA Jean Marc Maitre de conférences

Rapporteur : Mme RAKOTOVAO Niry Arinavalona Maitre de conférences

Examinateur : Mr RATIARISON Adolphe A. Professeur Emérite

Le 11 Avril 2019

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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

Domaine SCIENCES ET TECHNOLOGIES

Mention PHYSIQUE ET APPLICATIONS

Mémoire pour l’obtention du diplôme de :

MASTER en PHYSIQUE ET APPLICATIONS

Spécialité : Physique du Globe, de l’Energie et de l’Environnement

Parcours : Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans

Intitulé :

MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA TEMPERATURE ET DU TAUX DE LA VAPEUR D’EAU

MENSUELLES DE LA REGION DIANA,

INTERCORRELATION ENTRE CES DEUX VARIABLES

Présenté par :

RANRIAHELISON Voariniaina Larissah

Devant la commission d’examen composée par :

Président : Mr RABEHARISOA Jean Marc

Maitre de conférences

Rapporteur :

Mme RAKOTOVAO Niry Arinavalona Maitre de conférences

Examinateur

:

Mr RATIARISON Adolphe A.

Professeur Emérite

Le 11 Avril 2019

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Page 5: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

Remerciements

La réalisation du présent mémoire n’a pas été possible sans l’aide de plusieurs personnes.

Ainsi, je leur dédie ces quelques lignes en guise de remerciement.

Tout d’abord, je voudrais exprimer ma gratitude envers le Seigneur car Il est ma force et mon

refuge. Les mots me manquent pour décrire son incomparable amour et sa bonté.

Ma profonde reconnaissance s’adresse également à :

Monsieur RATIARISON Adolphe A., Professeur Emérite fondateur du

parcours Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans. J’exprime ma

gratitude à son égard car c’est grâce à lui que je puisse avoir l’opportunité de

faire des recherches sur la climatologie et mes sincères remerciements de m’avoir

voulu examiner mon travail.

Monsieur RABEHARISOA Jean Marc, Maître de Conférences, Responsable du

Parcours Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans qui a accepté de

m’accueillir dans son équipe, ce qui m’a permis de réaliser ce mémoire et de présider

cette séance.

Madame RAKOTOVAO Niry Arinavalona, Maître de Conférences, mon

encadreur, pour la gentillesse et la patience qu'elle a manifestées à mon égard durant

ce stage de Master, pour m’avoir guidé à chaque étape de la réalisation de ce présent

travail.

Tous les Professeurs et collègues du laboratoire qui n’ont pas hésité de me conseiller

et de m’aider pour faciliter la réalisation de ce travail.

Finalement, je tiens à remercier ma famille, mes amis pour m’avoir soutenu et encouragé

depuis toujours, mais surtout lors de la réalisation de ce mémoire.

Merci!!!!

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Page 7: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

i

TABLE DES MATIERES TABLE DES MATIERES ............................................................................................................................... i

LISTE DES FIGURES ................................................................................................................................... iii

LISTE DE TABLEAUX ................................................................................................................................. iv

LISTE DES ACRONYMES............................................................................................................................. v

NOMENCLATURES ................................................................................................................................... vi

INTRODUCTON .................................................................................................................................... - 1 -

PARTIE I : GENERALITES SUR LA TEMPERATURE, L’EFFET DE SERRE ET LE VAPEUR D’EAU ................ - 3 -

I-NOTION SUR LA TEMPERATURE .................................................................................................... - 3 -

I-1-Définition ............................................................................................................................... - 3 -

I-2-Mesure et échelles de températures ..................................................................................... - 3 -

II-NOTION SUR L’EFFET DE SERRE ET LA VAPEUR D’EAU ................................................................ - 4 -

II-1-VAPEUR D’EAU ...................................................................................................................... - 4 -

II-2-EFFET DE SERRE (Bu, Robert ,2008) ...................................................................................... - 4 -

PARTIE II : DONNEES, MATERIELS ET METHODOLOGIES ..................................................................... - 8 -

I- LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE ........................................................................................... - 8 -

II- BASE DE DONNEES ...................................................................................................................... - 8 -

III- OUTILS INFORMATIQUES ........................................................................................................... - 9 -

IV-ANALYSE EN COMPOSANTES PRINCIPALES (ACP) ....................................................................... - 9 -

IV-1-INTRODUCTION .................................................................................................................... - 9 -

IV-2 PRESENTATION DES DONNEES ........................................................................................... - 10 -

IV-3- MATRICE DE CORRELATION .............................................................................................. - 11 -

IV-4- CHOIX DES AXES A RETENIR SUR L’ANALYSE .................................................................... - 12 -

IV-5- REPRESENTATION DES INDIVIDUS ET DU CERCLE DE CORRELATION DES VARIABLES ..... - 12 -

IV-6- INTERPRETATION DES AXES .............................................................................................. - 12 -

V- AUTOCORRELATION ET INTERCORRELATION ........................................................................... - 12 -

VI- TEST STATISTIQUE .................................................................................................................... - 13 -

VII- MODELE SATISTIQUE ARIMA ET ARIMAX ............................................................................... - 14 -

VII-1-PROCESSUS ET ESTIMATION ............................................................................................. - 14 -

VIII- ETAPES DE LA MODELISATION ............................................................................................... - 19 -

PARTIE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS ................................................................................... - 20 -

I-ANALYSE EN COMPOSANTES PRINCIPALES ................................................................................. - 20 -

II- RESULTATS POUR LA TEMPERATURE ........................................................................................ - 20 -

Page 8: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

ii

II-1-Moyennes et écart-types des températures ...................................................................... - 20 -

II-2-Choix des axes à retenir ...................................................................................................... - 21 -

II-3-Variables.............................................................................................................................. - 21 -

II-4-Individus .............................................................................................................................. - 22 -

III- RESULTATS POUR LES TAUX DE VAPEUR D’EAU ...................................................................... - 24 -

III-1-Moyennes et écart-types du taux de vapeur d’eau ........................................................... - 24 -

III-2-Choix des axes retenus....................................................................................................... - 24 -

III-3-Variables............................................................................................................................. - 25 -

III-4-INDIVIDUS .......................................................................................................................... - 26 -

IV-CORRELATION ENTRE LES VARIABLES PREDICTEURS ET PREDICTANDS ................................... - 27 -

V- MODELISATION ......................................................................................................................... - 28 -

V-1-MODELISATION DE LA TEMPERATURE ............................................................................... - 28 -

V-2- MODELISATION DU TAUX DE VAPEUR D’EAU .................................................................... - 35 -

VI- INTERCORRELATION ENTRE LA TEMPERATURE ET LE TAUX DE VAPEUR D’EAU ..................... - 42 -

DISCUSSION ....................................................................................................................................... - 43 -

CONCLUSION GENERALE ................................................................................................................... - 44 -

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ..................................................................................................... - 46 -

ANNEXES ................................................................................................................................................... I

ANNEXE A : Variables Prédicteurs ............................................................................................................ I

ANNEXE B : Matrice initiale de l’ACP pour la température ..................................................................... II

ANNEX C : Matrice initiale de l’ACP pour le taux de vapeur d’eau ........................................................ VI

ANNEXE D : Matrice de corrélation des variables pour la température ................................................. X

ANNEXE D : Matrice de corrélation des variables pour le taux de vapeur d’eau.................................... X

ANNEXE E : Qualité de représentations des individus pour la température ......................................... XI

ANNEXE F : Qualité de représentations des individus pour le taux de vapeur d’eau .......................... XIII

ANNEXE G : Intercorrélation entre les variables predicteurs et prédictands ....................................... XV

ANNEXE H : la température désaisonnalisée et stationnaire avec son corrélogramme. ..................... XVI

ANNEXE I : le taux de vapeur d’eau désaisonnalisé et stationnaire avec son corrélogramme. .......... XVII

Page 9: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

iii

LISTE DES FIGURES Figure 1 : Localisation de la zone d’étude ........................................................................................... - 8 -

Figure 2 Les individus dans la région DIANA .................................................................................. - 20 -

Figure 3 : Valeurs propres de la Température ................................................................................... - 21 -

Figure 4 : Cercle de corrélation des variables ................................................................................... - 22 -

Figure 5 : Représentation des zones de la température ..................................................................... - 24 -

Figure 6 : Valeurs propres ................................................................................................................. - 25 -

Figure 7 : Cercle de corrélation des variables ................................................................................... - 26 -

Figure 8 : Représentation des zones du taux de vapeur d’eau ........................................................... - 27 -

Figure 9 : Température mensuelle de la zone 1 ................................................................................. - 28 -

Figure 10 : Corrélogrammes de la zone à haute température ............................................................ - 28 -

Figure 11 : La corrélogramme de résidus .......................................................................................... - 30 -

Figure 12 : Prévision par SARIMA et tendance de la température de la zone 1 dans 4 ans ............ - 31 -

Figure 13 : Température mensuelle de la zone 2 ............................................................................... - 31 -

Figure 14 : Corrélogramme de la température dans la zone 2 ........................................................... - 32 -

Figure 15 : La corrélogramme des résidus ........................................................................................ - 33 -

Figure 16 : Prévision de la température dans la zone 2 par SARIMAX et tendance linéaire ............ - 34 -

Figure 17 : Taux de vapeur d’eau dans la zone 1 .............................................................................. - 35 -

Figure 18 : Corrélogramme du taux de vapeur d’eau dans la zone 1 ................................................ - 35 -

Figure 19 : Taux de vapeur d’eau dans la zone 2 .............................................................................. - 36 -

Figure 20 : Corrélogramme du taux de vapeur d’eau dans la zone 2 ............................................... - 37 -

Figure 21 : La corrélogramme de résidus .......................................................................................... - 38 -

Figure 22 : Les corrélogrammes des résidus ..................................................................................... - 39 -

Figure 23 : Prévision du taux vapeur d’eau dans la zone 2 par SARIMA et tendance linéaire ......... - 40 -

Figure 24 : Prévision du taux vapeur d’eau dans la zone 2 par SARIMAX et tendance linéaire ...... - 41 -

Figure 25 : La fonction d’intercorrélation entre la température et le taux de vapeur d’eau sur la période

1979-2017. ......................................................................................................................................... - 42 -

Page 10: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

iv

LISTE DE TABLEAUX

Tableau 1 : la conversion d’une température entre les différentes échelles Variation de température - 4 -

Tableau 2 : présentation des données de l’ACP ................................................................................ - 10 -

Tableau 3 : les moyennes et les écart-types de la température .......................................................... - 20 -

Tableau 4 : Coordonnées et cosinus carrés des variables .................................................................. - 22 -

Tableau 5 : Moyennes et écart-types du taux de vapeur d’eau .......................................................... - 24 -

Tableau 6 : les coordonnées et les cosinus carrés des variables ........................................................ - 25 -

Tableau 7 : Résultats du test de stationnarité de la température dans la zone 1 ................................ - 29 -

Tableau 8 : Résultat du test de Ljung-Box. ....................................................................................... - 30 -

Tableau 9 : Résultat du test de stationnarité de la température dans la zone 2 .................................. - 32 -

Tableau 10 : Résultat des tests de Ljung-Box et de nullité ............................................................... - 34 -

Tableau 11 : Résultat du test de stationnarité du taux de vapeur d’eau dans la zone 1 ..................... - 36 -

Tableau 12 : Résultat du test de stationnarité du taux de vapeur d’eau dans la zone 2 ..................... - 37 -

Tableau 13 : Résultat du test de Ljung-Box. ..................................................................................... - 38 -

Tableau 14 : Résultat de test de Ljung-Box et de de nullité .............................................................. - 40 -

Page 11: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

v

LISTE DES ACRONYMES .nc : netcdf

°C : Degré Celsius

°F : Degré Fahrenheit

°K : Degré Kelvin

°Ra : Degré Rankine

ACF : Fonction d’Autocorrélation

ACP : Analyse en Composante Principal

ARIMA : Autoregressive Integrated Moving Average

ARIMAX : Autoregressive Integrated Moving Average with eXogenous

variables

DyACO : Dynamique de l’Atmosphère, du Climat et des Océans

ECMWF : European Climatic Medium Range Weather Forecast (Centre Européen pour les

GIEC : Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat

Kg : kilogramme

KPSS : Kwiatkowski, Phillips, Schmidt et Shin

m² : Mètre carré

MATLAB : MATrix LABoratory

PACF : Fonction d’Autocorrélation Partielle

Prévisions Météorologiques à Moyen-Terme)

P-value : Probabilité d’obtenir la même valeur (ou une valeur encore plus extrême) du test si

l’hypothèse est vraie

SARIMA : Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average

SARIMAX : Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average with

eXogenous variables

TFM : Trensfert Function Model

Page 12: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

vi

NOMENCLATURES Lettres Latines

B est un opérateur de rétrogradation

b : Temps mort

C : Terme constant

𝐶k: Coefficient de corrélation

d : Ordre de la différentiation

D : Ordre de la différenciation saisonnière

F1 : plan factoriel

) : Densité de probabilité fonction de (respectivement ).

H0 : hypothèse nulle

: Matrice d'information de Fisher

: La fonction de vraisemblance pour l'observation t

: La fonction de vraisemblance

: Fonction de log-vraisemblance conditionnelle

: Poids affecté à l’individu i

n : Nombre de termes plus un des variables indépendante incluse

: Perturbation stochastique

R : Coefficient de corrélation

𝑅2 : Coefficient de détermination

r : Nombre de termes de la variable dépendante incluse

𝑟k : Coefficient de corrélation normalisé

: Les écart-types correspondant aux signaux x et y

S : Ordre saisonnalité

( ) : Fonction de transfert

: Série en entrée (variable indépendante),

: Série de sortie (variable dépendante),

ij : Composantes de la variable centrée et réduite sur l’ensemble I

Page 13: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

vii

𝑡 : Rendements d’une série temporelle

𝑟jj’ : Coefficient de corrélation linéaire entre deux variables 𝑥j et 𝑥j’ ij : valeur de l’ième

observation pour la jième variable

𝑥 , 𝑦 : moyennes arithmétiques des échantillons x et y

Lettres Grecques

: Estimateur du maximum de vraisemblance de

: Coefficient moyenne mobile saisonner

Г : Fonction gamma

Ф : Coefficient autorégressifs saisonnier

𝜀𝑡: Bruit blanc ou terme d’erreur aléatoire qui entache l’essai au temps t

: Coefficient moyenne mobile

𝜎2 : Variance de la série chronologique

𝜎𝑗 : Écart type de 𝑥𝑗

Coefficient autorégressifs

Page 14: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 1 -

INTRODUCTON

Madagascar est une île située entre 12° et 25,30° de latitude Sud, 42° et 50° de

longitude Est qui se trouve dans l’hémisphère sud. Traversée par le Tropique du

Capricorne dans sa partie Sud, elle est presque entièrement incluse dans la zone

intertropicale. Le climat de Madagascar est conditionné par sa position

géographique, la forme du relief, l’influence maritime et le régime des vents (Jacques

RAVET, 1952). En général, le climat de l’île est un climat tropical caractérisé par

deux saisons bien distinctes ; l’été appelé aussi saison de pluie et l’hiver appelé aussi

saison sèche. Le climat de l’île est régi par :

- un climat chaud en été, de Novembre à Avril dominé par la mousson venant du

Nord-est qui apporte de la pluie sur toute l’île.

- un climat frais en hiver, de Mai à Octobre causé par un vent frais d’abord humide

venant du Sud-est qui arrose la partie Est, mais devient sec sur toute la totalité de

l’île.

Madagascar est touchée par le changement climatique mondial actuel en raison

de la déforestation et la pollution de son atmosphère par les émissions des gaz à

effet de serre ; les conséquences sont bien visibles :par exemple les grandes

inondations dans la partie centrale de l’île pendant la période de pluie, les grandes

sécheresses dans le Sud et sans oublier aussi l’érosion des littorales c’est-à-dire la

dégradation des côtes dans la partie Ouest, etc…

Le climatologue s’efforce d’analyser à travers, des données météorologiques

collectées, des événements observés, pour en dégager des tendances, détecter leurs

évolutions et d’en déduire des éventuelles apparitions futures, par des méthodes

statistiques ou des modélisations de la géographie terrestre.

La dynamique, la physique atmosphérique et leurs interactions avec le milieu

environnant, exigent de la rigueur, vu les nombreux paramètres influant sur leur

évolution, pour pouvoir faire des prévisions fiables dans un des paramètres

météorologiques. Notre étude se porte sur la modélisation et la prévision de la température et

le taux de vapeur d’eau dans la région DIANA.

Page 15: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 2 -

Pour cela, il est donc nécessaire d’avoir une connaissance sur la température et la vapeur

d’eau avant d’identifier les modèles que nous allons utiliser pour prédire et découvrir

l’interaction entre ces deux paramètres qui est le but de notre travail de recherche.

Pour mener à bien cette étude, on adopte trois parties :

La première partie concerne la notion générale de la température, le vapeur d’eau et

l’effet de serre.

La seconde partie présentera les matériels et les méthodes utilisées telles que

l’analyse en composantes principales qui vont nous aider à la régionalisation de la

région DIANA en sous-zones selon les valeurs de la température et du taux de

vapeur d’eau, les tests statistiques et l’estimation d’un modèle statistique

correspondant à chaque sous-zones.

La dernière partie est focalisée sur les résultats obtenus suivis des interprétations

correspondantes.

Page 16: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 3 -

PARTIE I : GENERALITES SUR LA TEMPERATURE, L’EFFET DE SERRE

ET LE VAPEUR D’EAU

I-NOTION SUR LA TEMPERATURE

I-1-Définition

La température est une grandeur physique mesurée à l’aide d’un thermomètre et étudiée en

thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,

provenant du transfert thermique entre le corps humain et son environnement. (http1)

Une température est une mesure numérique d'une chaleur, sa détermination se fait par

détection de rayonnement thermique, la vitesse des particules, l'énergie cinétique, ou par le

comportement de la masse d'un matériau thermométrique : (http2)

En physique, elle se définit de plusieurs manières : comme fonction croissante du degré

d’agitation thermique des particules (en théorie cinétique des gaz), par l’équilibre des

transferts thermiques entre plusieurs systèmes ou à partir de l’entropie (en thermodynamique

et en physique statistique). La température est une variable importante dans d’autres

disciplines : météorologie et climatologie, médecine, et chimie.

I-2-Mesure et échelles de températures

I-2-1-Mesure de la température

La température peut ici se diviser en deux types selon leur façon de mesure : la

température en surface et la température en altitude.

La température en surface est mesurée à 2 m au-dessus du sol à l’aide d’un thermomètre qui

utilise le plus souvent la dilatation d'un corps (alcool en générale) placé dans un tube fin (qui

amplifie l’effet de dilatation).

Pour mesurer la température en altitude, on utilise les ballons de radiosondage. La mesure

s’effectue deux fois par jours, elle peut aussi mesurer la pression et l’humidité en altitude

jusqu’à 30 km au- dessus du sol.

Page 17: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 4 -

I-2-2-Echelles de températures

Les valeurs Celsius, Fahrenheit et kelvin sont les trois échelles de température les

plus utilisées dans le monde mais il existe encore un autre système de mesure toujours

utilisé, c’est l’échelle Rankine. Entre ces quatre échelles, l'unité légale de température dans

le Système international est le kelvin de symbole K.

Le tableau 1 ci-dessous représente la conversion d’une température entre les différentes

échelles.

Tableau 1 : la conversion d’une température entre les différentes échelles Variation de

température

A partir de : Kelvin Celsius Fahrenheit Rankine

+ 373,15

( – 459,67)

– 373,15

( – 32)

( + 491,67)

– 459,67

– 459,67

+ 491,67 ( – 459,67 (

II-NOTION SUR L’EFFET DE SERRE ET LA VAPEUR D’EAU

II-1-VAPEUR D’EAU

La vapeur d'eau qui présente en grande quantité dans l’atmosphère est l'état gazeux de l’eau.

Elle est le principal gaz à effet de serre. Celle-ci varie selon la latitude et le temps de l'année.

II-2-EFFET DE SERRE (Bu, Robert ,2008)

II-2-1- Définition

L'effet de serre est un phénomène naturel provoquant une élévation de la température à la

surface de notre planète. Il rappelle celui de la serre du jardinier : l’atmosphère terrestre

laisse passer la lumière du soleil mais emprisonne la chaleur.

Il y a deux phénomènes :

Les rayons ultraviolets du soleil se jettent sur le sol terrestre et la terre en renvoie une

partie de cette énergie vers le ciel.

Page 18: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 5 -

Or, une couche de vapeur d’eau et de gaz empêche une partie de cette chaleur de

repartir dans l’espace, d’où réchauffement de la planète. Parmi les gaz concernés, la

vapeur d’eau, le dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre présents dans

l’atmosphère.

Une grande partie de l’effet de serre nous est nécessaire pour garder la terre à une

température vivable : si cet effet de serre n’était pas créé, la température moyenne du

globe serait de -18 ° C alors qu’elle est aujourd’hui de - 15°.

II-2-2- Les différents gaz à effet de serre (http3)

Il y a cinq (5) principaux gaz à effet de serre ;

L'eau :

La vapeur d'eau n'est pas un gaz particulièrement efficace dans l'effet de serre. Mais c'est un

gaz tellement abondant, qu'il est le premier responsable de l'effet de serre sur Terre, en tous

cas de l'effet de serre naturel. Grâce à la vapeur d'eau et à l'effet de serre, la température

moyenne sur Terre est d'environ 14 °C, alors qu'elle serait bien inférieure à 0 °C sans cela :

sans l'effet de serre, la vie serait donc impossible sur Terre.

Le dioxyde de carbone :

Le CO2 qui est généré par la combustion des combustibles fossiles (charbon, pétrole et ses

dérivés, gaz) par certains procédés industriels, la déforestation.

Les secteurs émetteurs sont les transports, le bâtiment et la consommation des ménages, la

production d’énergie et l’industrie. Ce gaz est beaucoup plus efficace que la vapeur d'eau,

pour ce qui est de l'effet de serre : il est le deuxième gaz le plus important de l'effet de serre.

Le méthane :

Le méthane CH4 est un gaz naturel. Il est émis par l’élevage des bovins, les déjections

animales et les cultures agricoles (riz), par la mise en décharges des déchets organiques. Son

pouvoir sur l’effet de serre est de 21 fois celui du CO2.

Le protoxyde d’azote ou N20 :

Il est le résultat de pratiques agricoles intensives (engrais, déjections) et peut être émis à

l’occasion de procédés industriels, principalement dans les industries chimiques qui

fabriquent les engrais. Son pouvoir sur l’effet de serre est de 310 fois celui du CO2.

Page 19: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 6 -

Les gaz fluorés (HFC, PFC et SF6) :

Ils sont utilisés dans la réfrigération et l’air conditionné, dans les mousses isolantes et les

aérosols, l’industrie des semi-conducteurs et les appareils de transport d’électricité. Leur

pouvoir de réchauffement va de 1300 fois à 23 000 fois celui du CO2.

II-2-3-Les différents types de l’effet de serre (http4)

a-Effet de serre naturelle

L’atmosphère est une fine enveloppe de gaz qui englobe la Terre et protège les êtres vivants

sur Terre. En effet, non seulement elle les protège des chutes de météorites et des excédents

de rayons ultraviolets (grâce à la couche d’ozone), mais elle procure également une

température moyenne agréable de 15°C à la surface de la planète grâce aux gaz à effet de

serre qu’elle contient. C’est ce qu’on appelle l’effet de serre naturel.

La Terre reçoit beaucoup d’énergie du soleil, sous forme de rayonnement (principalement

sous forme de lumière). Une partie de cette énergie va être réfléchie directement dans

l’espace par l’atmosphère, les nuages ou encore la surface de la terre. Le reste est absorbé

momentanément, avant d’être rejeté sous forme de chaleur (rayons infrarouges). C’est là

qu’entrent en action les gaz à effet de serre qui bloquent partiellement les rayons infrarouges

et les empêchent de s’échapper immédiatement vers l’espace. En retenant ainsi un peu plus

longtemps cette énergie, ils contribuent à augmenter la chaleur moyenne à la surface de la

Terre. Au final, la Terre renvoie dans l’espace la même quantité d’énergie qu’elle reçoit du

soleil, cependant, pas forcément immédiatement. Le mécanisme d’effet de serre naturel est

vital : sans lui, la température moyenne sur Terre serait similaire à celle de la lune : -18°C.

b- Effet de serre additionnel

Depuis le début de la révolution industrielle, l’homme a émis une grande quantité de

différents gaz dans l’atmosphère, principalement en brûlant du charbon, du gaz et du pétrole.

Une partie de ces gaz sont des gaz à effet de serre. Leur accumulation dans l’atmosphère

produit un effet de serre “additionnel”, entraînant une modification du système climatique et

une augmentation de la température moyenne sur Terre.

Page 20: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 7 -

c- Effet de serre d’origine humaine

Selon le 4ème rapport du GIEC, l’activité humaine serait responsable du réchauffement

accru

de la température depuis 30 ans, constaté dans chaque continent.

Il est constaté que, depuis la mi-19ème siècle, la concentration de CO2 dans l’atmosphère a

augmenté de 30 %, alors que la température moyenne du globe a, elle, augmenté de 0,6 %

durant cette période.

Depuis le début du 20ème siècle, les études montrent que d’autres causes de réchauffement

de la planète existent : irruptions volcaniques et radiations solaires. Mais leur impact est très

largement inférieur à celui des concentrations de gaz à effet de serre d’origine humaine.

Les activités humaines ont probablement concouru au changement de configuration des

vents, elles ont sans doute accru les vagues de chaleur connues durant cette période. Les

activités humaines sont probablement à l’origine de la progression de la sécheresse depuis

1970 et de la fréquence des épisodes de fortes précipitations.

Le dernier rapport du GIEC (2007) confirme et renforce la certitude de l’existence d’une

augmentation de l’effet de serre due à l’activité humaine. Il donne des prévisions

d’augmentation de la température moyenne du globe et d’élévation du niveau moyen des

mers sur ce globe. Ainsi, selon les scénarios, la température moyenne sur la terre s’élèverait

en 2100 de 1,8° à 4°.

Tous qu’on a vus ci-dessus racontent la notion générale à propos de la température, l’effet

de serre et le vapeur d’eau. Les paragraphes ci-après nous montreront les matérielles et les

méthodes pour traiter les données concernant la température et le vapeur d’eau.

Page 21: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 8 -

PARTIE II : DONNEES, MATERIELS ET METHODOLOGIES

I- LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE

La région DIANA qui est notre zone d’étude est l’une des vingt-deux régions existant à

Madagascar. Elle se trouve dans la partie Nord de Madagascar et est comprise entre 11°S et

14°S de latitude, et 47°E à 50°E de longitude.

La figure 1 ci-dessus représente les vingt-deux régions de Madagascar à droite et la région

DIANA qui est notre zone d’étude à gauche.

Figure 1 : Localisation de la zone d’étude

II- BASE DE DONNEES

On utilise deux sortes de données : les prédicteurs et les prédictands :

Prédictands : la température moyenne mesurées à 2m du sol et le taux de vapeur

d’eau.

Ce sont des données journalières disponibles sur le site ECMWF (EuropeanClimatic

Medium Range Weather Forecast) sur <www.ecmwf.int > avec l’extension netcdf ou «

.nc » et une résolution spatiale de 0.25°× 0.25°. Les données température et taux de

vapeur d’eau ont été téléchargées respectivement en Kelvin « K » et en kilogramme par

mètre carré « Kg/m² ».

Nos données sont initialement une grande matrice à trois dimensions dont la première

dimension est la longitude, la deuxième dimension est la latitude, et la troisième dimension

est le temps.

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Les données prédicteurs :

On a à mettre comme « input » des données prédicteurs à grande résolution prescrites parle

CMIP5(Coupled Model Intercomparison ProjectPhase 5). (http4)

Elles ont été téléchargées à partir du site Web des Scénarios Climatiques du Canada (http5).

Ces données forment un ensemble de 26 variables prédicteurs.

Le tableau à l’annexe A nous montre les vingt-six variables prédicteurs et ses descriptions.

III- OUTILS INFORMATIQUES

Les logiciels Matlab, Excel, et Xlstat sont utilisés au cours de ce travail.

Le logiciel Matlab est utilisé dans le but de créer des programmations telles que les

modifications d’unité de mesure, de pas de mesure, les calculs de moyennes

mensuelles et annuelles, la représentation graphique des séries chronologique sous

forme de courbes, d’images et de diagrammes. Le logiciel Excel est utilisé pour grouper et

examiner quelques données. Enfin, Xlstat est utilisé pour vérifier l’analyse en composante

principale.

IV-ANALYSE EN COMPOSANTES PRINCIPALES (ACP) (R. RAKOTOMALALA/ C.Duby, S. Robin)

IV-1-INTRODUCTION

L’analyse en composantes principales dit ACP est une méthode de l’analyse des données qui

a pour objectif de réduire le nombre de données, souvent très élevé, d’un tableau de données

représenté, algébriquement, comme une matrice et, géométriquement comme un nuage de

points. (Hotelling, 1933)

Cette analyse consiste à étudier des projections des points de ce nuage sur un axe (axe

factoriel ou principal), un plan déterminé. Mathématiquement, on obtiendrait le meilleur

ajustement du nuage par sous-espaces vectoriels. Algébriquement, il s’agit de chercher les

valeurs propres maximales de la matrice des données et par conséquent ses vecteurs propres

associés qui représenteront ces sous-espaces vectoriels (axe factoriel ou principal).

Lors de la projection, le nuage peut être déformé est donc serait différent de réel, alors les

méthodes d’ajustement consistent en minimiser cette possible déformation et ce en

maximisant les distances projetées.

Page 23: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 10 -

IV-2 PRESENTATION DES DONNEES

On possède un tableau rectangulaire de mesure, représenté par le tableau 2 ci-dessous, dont

les colonnes sont des variables quantitatives et dont les lignes représentent des individus

statistiques.

Tableau 2 : présentation des données de l’ACP

Soient les ensembles I et J: X = {𝑥 𝑗 }

On effectue, pendant l’analyse, quelques calculs importants :

La moyenne de la variable 𝑥

x j=Σ {

/ i Avec M=Σ { / i I } (IV-1)

Où mi représente le poids affecté à l’individu i ;

=

et Σ { / i I } =M = 1 (IV-2)

La variance de la variable 𝑥 :

( ) ∑*

, ( )- + (IV-3)

La variable centrée et réduite qui a pour composantes sur l’ensemble I :

(IV-4)

Où 𝜎 est l’écart type de 𝑥 ;

Page 24: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 11 -

moy( ) = Σ* / + (IV-5)

Et ( ) ∑{, ( )] + (IV-6)

Le coefficient de corrélation linéaire entre deux variables 𝑥 𝑡 𝑥

∑ {

} (IV-7)

Le cosinus de l’angle formé par les variables Xj et𝑥 est le coefficient de corrélation

linéaire de ces deux variables qui prend la valeur comprise entre -1 et 1

IV-3- MATRICE DE CORRELATION

La matrice des corrélations nous donne une première idée des associations existant

entre les différentes variables. Les particularités de l’ACP normé proviennent du fait

que la matrice de corrélation n’a que des 1 sur sa diagonale principale.

(

𝑟

𝑟

)

VALEUR PROPRE : (J.-F. DELMAS, Saad SALAM, version 07 Mars 2006)

La valeur propre d’une composante principale est égale à la somme des coefficients

de corrélation au carré de chaque variable d’entrée avec la composante. Les

composantes principales sont classées par valeur propre décroissante. L’inertie

expliquée par la i-ème composante principale, qui est associé à la i-ème plus grande

valeur propre

Analyse des points variables j de (j) dans

On a obtenu que ( ) = 1 c’est-à-dire que d²(0,j) = 1 ; les variables sont alors situées

sur une sphère de rayon 1 centrée en 0, origine initial des axes.

L’intersection de la sphère et d’un plan factoriel est un cercle appelé cercle de

corrélation.

La distance euclidienne usuelle entre deux points de (j) dans 𝑅

d²(j,j’) = ∑*( ( ) } (IV-8)

Page 25: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 12 -

En tenant compte du fait que :

( ) ( ) (IV-9)

IV-4- CHOIX DES AXES A RETENIR SUR L’ANALYSE

On procède deux manières différentes pour déterminer les axes à retenir :

Critères de Kaiser :

Lorsqu’on travaille sur des données centrées réduites, on retient les composantes

principales correspondant à des valeurs propres supérieures à 1

Retenir les valeurs propres qui “dominent” les autres, en se référant au graphique en

barres des valeurs propres (F. SEYTE, M. TERRAZA, 2007).

IV-5- REPRESENTATION DES INDIVIDUS ET DU CERCLE DE

CORRELATION DES VARIABLES

Chaque nuage de points (variables et individus) est construit en projection sur les plans

factoriels. Un plan factoriel est un repère du plan défini par deux des q axes factoriels

retenus. L’examen des plans factoriels permettra de visualiser les corrélations entre les

variables et d’identifier les groupes d’individus ayant pris des valeurs proches sur certaines

variables (DEBIAN, 2007)

IV-6- INTERPRETATION DES AXES

Une variable est bien représentée sur un axe lorsqu’elle est proche du bord du cercle, mais

plus mal représentée si elle est proche de l’origine.

Concernant l’individu, il bien représenté sur un axe lorsque son angle par rapport au plan

factoriel est proche de zéro c'est-à-dire le cosinus carré tend vers 1. Par contre, si l’angle est

proche de 90° ou bien le cosinus est proche de 0, l’individu est plus mal présenté (DEBIAN,

2007).

V- AUTOCORRELATION ET INTERCORRELATION

(C. BOUVIER / D. Duban, 1982/ N. Croiset, B. Lopez)

Les équations rappelées ci-dessous sont permet de calculer l’intercorrélation. Il faut noter

que l’autocorrélation, se calcule de la même manière, avec une seule série chronologique

(x=y). Les calculs suivants sont écrits pour l’intercorrélation mais sont donc applicables pour

l’autocorrélation.

Page 26: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 13 -

=

(V-1)

Avec :

𝑟 est le coefficient de corrélation normalisé ;

𝐶 le coefficient de corrélation défini par

∑ ,(

)( )] (V-2)

avec n le nombre de mesures. Quel que soit l’ordre k du coefficient

d’autocorrélation : -1 ≤𝐶 ≤ 1

k le décalage en jours ;

x et y les deux variables à étudier ;

les écart-types correspondants à x et y respectivement.

VI- TEST STATISTIQUE

a- Test de stationnarité

Une série temporelle est dite stationnaire si ses propriétés statistiques ne varient pas dans

le temps. Un exemple de série temporaire est le bruit blanc, par exemple une série où la loi

de yt est une loi normale indépendante de t.

On a utilisé trois tests de stationnarité permettant de vérifier si une série est stationnaire ou

non :

Le test de Dickey-Fuller et le Test de Phillipe-Perron : appelé aussi test de racine

unitaire pour lesquels l’hypothèse nulle est que la série est générée par un processus

présentant une racine unitaire, et donc, qu’elle n’est pas stationnaire.

Le test de KPSS : c’est un test de stationnarité pour lequel l’hypothèse nulle H0 est

que la série est stationnaire.

b- Test de Ljung-Box

Ce test permet de savoir si un groupe d’autocorrélation d’une série temporelle est différente

de zéro ou non. Si la p-value calculée est supérieure au niveau seuil alpha qui est égale à

0,05 alors le résidu est non corrélé.

Page 27: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 14 -

c-Test de nullité

Le test de nullité nous permet de connaitre si la moyenne de la série des résidus est nulle. Il

est un test pour lequel l’hypothèse nulle H0, c’est-à-dire l’espérance de la moyenne de la

série est nulle, est que la série est dite une réalisation d’un bruit blanc.

VII- MODELE SATISTIQUE ARIMA ET ARIMAX

VII-1-PROCESSUS ET ESTIMATION

VII-1-1- PROCESSUS ARIMA(p,d,q)

a- Définition du processus ARIMA(p,d,q)(Box, Jenkins, 2008)

Les modèles de la famille ARIMA permettent de représenter sous une forme succincte

certains phénomènes variant avec le temps, et de faire des prévisions pour les valeurs futures

du phénomène, avec un intervalle de confiance autour des prévisions.

Le terme ARIMA est un acronyme pour AutoRegressive Integrated Moving Average. C'est

une généralisation de l'AutoRegressive Moving Average (ARMA), plus simple, qui ajoute la

notion d'intégration.

AR : autorégressif, un modèle qui utilise la relation dépendante entre une observation et un

certain nombre d'observations décalées.

I : intégré. Utilisation de la différenciation des observations brutes afin de rendre la série

temporelle stationnaire.

MA : Moving Average c’est-à-dire Moyenne mobile, un modèle qui utilise la dépendance

entre une observation et une erreur résiduelle à partir d'un modèle à moyenne mobile

appliqué à des observations décalées.

Chacune de ces composantes est explicitement spécifiée dans le modèle en tant que

paramètre. Une notation standard est utilisée pour ARIMA (p, d, q) où les paramètres sont

remplacés par des valeurs entières pour indiquer rapidement le modèle ARIMA spécifique

utilisé.

Les paramètres du modèle ARIMA sont définis comme suit :

p : nombre d'observations de décalage incluses dans le modèle, également appelé ordre de

décalage.

Page 28: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 15 -

d : nombre de fois où les observations brutes sont différenciées, également appelé degré de

différenciation.

q : taille de la fenêtre de la moyenne mobile, également appelée ordre de la moyenne

mobile.

Le processus ARIMA(p,d,q) s’écrit comme

( )( ) = ( ) , (VII-1)

à condition que :

( ) et ( ) sont des polynômes non nuls

( ) et ( ), polynomes de degrés respectivement p et q, n’ont pas de racines

communes et leurs racines sont de modules supérieur à 1

est un bruit blanc BB de variance 𝜎

Un processus ARIMA(p,d,q) convient pour modéliser une série temporelle comprenant une

tendance polynomiale de degré d, l’opérateur ( ) permettant de transformer un

polynôme de degré d en une constante.

Cet opérateur peut s’écrire aussi comme :

( ) = = ∑ (VII-2)

Avec

= ( )

( ) ( ) = ∏

( )

(VII-3)

est une fonction gamma

et j = 0,1,…

b- Processus SARIMA( )( )

Processus SARIMA( )( ) qui est une extension du processus ARIMA présente

des saisonnalités.

On peut écrire ce processus comme

( ) ( ) ( ) ( ) = ( ) (

) (VII-4)

Page 29: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 16 -

Le terme s correspond à la période du processus SARIMA. L’entier D est l’ordre de

différentiation du modèle pour la partie saisonnière. P et Q qui sont respectivement l’ordre

des polynômes et , sont l'ordre de la partie autorégressive et l'ordre de la partie

moyenne mobile saisonnière du modèle.

c- Méthode d’estimations des paramètres ARIMA (Florian Pelgrin)

Il y a diverses techniques d’estimation du processus ARIMA mais ici, nous intéressons à la

méthode du maximum de vraisemblance. En statistique, l'estimateur du maximum de

vraisemblance est un estimateur utilisé pour inférer les paramètres de la loi de probabilité

d'un échantillon donné.

C’est Ronald Fisher qui, en 1912, a publié sa méthode initialement appelée « Le critère

absolu ». Mais le statisticien Ronald Aylmer Fisher a développé la méthode du maximum de

vraisemblance en 1922 (http6)

En fait, la fonction de vraisemblance exacte du modèle de régression linéaire est définie

comme étant

( ) = ∏ (

) (VII-5)

Où est la fonction (exacte) de vraisemblance pour l'observation t qui s’écrit comme

( ) =

( ) ( ) (VII-6)

(respectivement

) est la densité de probabilité fonction de

(respectivement ). En conséquence, l'exact fonction de log-vraisemblance est définie pour

être :

( ) = ∑ (

) ∑

( ) (VII-7)

La fonction de vraisemblance exacte est devenue

( ) = ∏ ( )

( ) (VII-8)

Le second terme de droite est souvent négligé (surtout si n’a pas

dépend de ) et on considère la fonction de vraisemblance conditionnelle

Page 30: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 17 -

( X ; ) = ∏ ( )

(VII-9)

( X ; ) = ∏ ( )

exp(

(

) ) (VII-10)

( X ; ) = ( ) exp (

∑ (

) ) (VII-11)

et la fonction de log-vraisemblance conditionnelle est donnée par

( ) =

(

)

( )

∑ (

) (VII-12)

L'estimateur du maximum de vraisemblance de dans le modèle de régression linéaire,

quelle est la solution du problème

( ; ) ( ; ),

est asymptotiquement neutre et efficace, et normalement distribué

√ ( )

→ (

(VII-13)

où est la matrice d'information de Fisher.

VII-1-2-PROCESSUS ARIMAX

ARIMAX est l’acronyme de AutoRegressive Integrated Moving-Average with

eXogenous variables. C’est une extension logique de la modélisation ARIMA pure intégrant

des méthodes indépendantes variables qui ajoutent une valeur explicative.

Conceptuellement, il s’agit d’une fusion de régression et d’ARIMA.

La construction d’un modèle ARIMAX nécessite la combinaison de la valeur prédictive des

valeurs de série temporelle et des erreurs de modèle avec la valeur prédictive de variables

exogènes.

Supposons deux séries chronologiques notées Yt et Xt, qui sont toutes les deux stationnaires.

Ensuite, le modèle de fonction de transfert (TFM) peut-être écrit comme suit (Marek, L, 2000/Pankratz, A., 1991) :

( ) (VII-14)

où :

est la série de sortie (variable dépendante),

est la série en entrée (variable indépendante),

Page 31: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 18 -

C est un terme constant,

est la perturbation stochastique, c'est-à-dire la série de bruits du système indépendante de

la série d'entrées.

( ) est la fonction de transfert (ou fonction de réponse impulsionnelle), qui permet à X

d'influencer Y via un décalage distribué.

B est un opérateur de rétrogradation ou décalage, nous pouvons donc écrire

( ) ( ) (VII-15)

Lorsque l'on suppose que et suivent le modèle ARMA, l'équation (VII-14) est

appelée modèle ARMAX. Ce modèle ARMAX est assez différent du modèle ARMA, car

nous travaillons avec deux séries différentes et . La série de sorties est liée à la

série d’entrées . Les coefficients sont appelés poids de réponse impulsionnelle, qui

peuvent être positifs ou négatifs. Plus la valeur absolue de tout poids est élevée, plus la

réponse de à un changement de . Les séries de sortie peuvent ne pas réagir

immédiatement à un changement de série d’entrée ; ainsi, certains poids v égal à zéro. Le

nombre de poids ν égal à zéro est appelé temps mort et est noté b (Rublikova, Marek,

2001).

Théoriquement, la fonction de transfert ( ) a un nombre infini de coefficients. Ensuite,

nous pouvons écrire le transfert fonctionne comme le modèle de décalage polynomial

rationnel à décalage fini d’ordre fini comme le rapport des polynômes d’ordre inférieur dans

B:

( ) ( )

( ) (VII-16)

( ) ( )

(VII-17) ; h est le

nombre de termes plus un des variables indépendante incluse; r est le nombre de termes de

la variable dépendante incluse et b est le temps mort mentionné ci-dessus déjà.

La série de perturbations peut s’écrire sous la forme d’un modèle à moyenne mobile

intégré et autorégressif comme suit :

( ) ( )

( ) ( )( ) ( ) (VII-18)

Page 32: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 19 -

Où est nul et bruit blanc normalement distribué.

Ensuite, substituez (VII-15) avec le décalage maximal noté K (modèle de décalage distribué

de forme libre) et (VII-18) dans (VII-14), on a enfin un modèle de fonction de transfert dans

sa formule complète :

( ) ( )

( ) ( )( ) ( ) (VII-19)

Remarque : si s’écrit sous la forme d’un model ARIMA, est un ARIMAX et si est

un SARIMA, finale est un SARIMX.

VIII- ETAPES DE LA MODELISATION

La méthodologie de Box & Jenkins propose trois (3) étapes à suivre pour la modélisation

d’une chronique afin de prévoir des valeurs futures. La première étape consiste à identifier le

modèle ARIMA et ARIMAX pour pouvoir générer la série temporelle qu’on a étudiée.

La seconde étape concerne la détermination des paramètres de l’équation des processus aves

les méthodes du maximum de vraisemblance. On arrive à la troisième étape, elle consiste à

vérifier et valider les modèles ARIMA et ARIMAX de la série étudiée en utilisant les

différents tests de validité ce qu’on a cité dans le paragraphe ci-dessus. L’analyse des

corrélogrammes simple et partiel est aussi utile pour rendre sûr que les résidus suivent un

bruit blanc. Dans le cas contraire, on redéfinit les modèles ARIMA et ARIMAX en

changeant les paramètres.

Page 33: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 20 -

PARTIE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS

I-ANALYSE EN COMPOSANTES PRINCIPALES

**Matrice initiale de l’ACP

On obtient la matrice initiale de l’ACP après avoir calculé les moyennes mensuelles

climatologiques des températures et de taux de vapeur d’eau de 1979 à 2017. Ces matrices

sont représentées dans l’annexe B et l’annexe C. La figure 2 ci-dessous présente les 169

points dans notre zone d’étude.

Figure 2 Les individus dans la région DIANA

II- RESULTATS POUR LA TEMPERATURE

II-1-Moyennes et écart-types des températures

Le tableau 3 suivant montre les moyennes et les écart-types de la température de la région

DIANA pendant 39 ans.

Tableau 3 : les moyennes et les écart-types de la température

Variables Janv Fév Mar Avr Mai Juin Jul Aou Sept Oct Nov Dec

Moyennes 26,6 26,7

26,99

27,00

26,23

24,87

24,04

24,02

24,58

25,59

26,49

26,80

Ecart-

types

1,24

1,27

1,32

1,39

1,46

1,55

1,49

1,37

1,20

1,01

0,98

1,12

46 46.5 47 47.5 48 48.5 49 49.5 50 50.5 51-15

-14.5

-14

-13.5

-13

-12.5

-12

-11.5

-11

-10.5

-10

LONGITUDE

LA

TIT

UD

E

Representation des points dans la Zone

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B9

B10

B11

B12

B13

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

C11

C12

C13

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

D13

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

E8

E9

E10

E11

E12

E13

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

F10

F11

F12

F13

G1

G2

G3

G4

G5

G6

G7

G8

G9

G10

G11

G12

G13

H1

H2

H3

H4

H5

H6

H7

H8

H9

H10

H11

H12

H13

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

I8

I9

I10

I11

I12

I13

J1

J2

J3

J4

J5

J6

J7

J8

J9

J10

J11

J12

J13

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

K9

K10

K11

K12

K13

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

L8

L9

L10

L11

L12

L13

M1

M2

M3

M4

M5

M6

M7

M8

M9

M10

M11

M12

M13

Page 34: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 21 -

On remarque que la température dans cette région augmente à partir du mois de Janvier

jusqu’au mois d’Avril et diminue à partir du mois de Juin jusqu’au mois de Septembre. Elle

remonte en Octobre jusqu’en décembre. On peut dire que la température présente assez de

variation durant toute l’année.

II-2-Choix des axes à retenir

D’après le critère de Kaiser, on ne retient que les axes factoriels qui ont des valeurs propres

supérieures à 1. Dans notre analyse, on ne retient qu’un seul axe F1 ayant 11,65 comme

valeur propre et d’inertie totale 91,1%

Figure 3 : Valeurs propres de la Température

II-3-Variables

a- Matrice de corrélation des variables

Le tableau de l’annexe D illustre la matrice de corrélation qui informe sur la correspondance

entre les variables. On constate que les coefficients sont tous positifs. Les variables évoluent

dans la même direction. On observe une valeur maximale de coefficient de corrélation entre

le mois de mai et le mois de juin (0,9996). Ces mois sont très fortement corrélés.

b-Coordonnées et cosinus carrés des variables

On peut dire qu’une variable est bien présentée lorsqu’elle possède du cosinus carré tend

vers 1. Les variables colorées en vert dans le tableau 4 suivant, contenant ses coordonnées et

ses cosinus carrés, sont très bien présentées sur l’axe F1.

0

20

40

60

80

100

0

2

4

6

8

10

12

14

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12V

aria

bili

té c

um

ulé

e (

%)

Val

eu

r p

rop

re

axe

Scree plot

Page 35: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 22 -

Tableau 4 : Coordonnées et cosinus carrés des variables

Variables Axe F1 Variables Axe F1

Coordonnée

cosinus

carrés

Coordonnée

cosinus

carrés

janvier 0,9739 0,9485 juillet 0,996 0,9921

février 0,9627 0,9267 août 0,9903 0,9806

mars 0,9855 0,9712 septembre 0,979 0,9583

avril 0,9978 0,9956 octobre 0,9664 0,9339

mai 0,9994 0,9989 novembre 0,9842 0,9687

juin 0,9986 0,9971 décembre 0,9902 0,9804

c-Cercle de corrélation des variables

Le cercle de corrélation est représenté comme ceci,

Figure 4 : Cercle de corrélation des variables

On voit que les variables sont corrélées positivement sur F1, alors : F1 représente la

température dans la zone d’étude. La partie positive de F1 représente les températures

supérieures à la moyenne. Et la partie négative de F1 représente les températures inférieures

à la moyenne.

II-4-Individus

Le scénario est le même pour les variables et celui des individus. Celui qui a un cosinus

carré tendant vers 1 est dit : « bien représenté sur l’axe principal ». Mais les individus ayant

janvier fevrier mars avril mai juin juillet

août septembre

octobre novembre

décembre

-1

-0,75

-0,5

-0,25

0

0,25

0,5

0,75

1

-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1

F2 (

2,5

9 %

)

F1 (97,10 %)

Variables (axes F1 et F2 : 99,69 %)

Page 36: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 23 -

un cosinus carré inférieur ou égal à 0,5 sont des individus non classés. Le tableau qui résume

ce résultat est dans l’annexe E.

a- Régionalisation

On pratique la régionalisation des individus afin d’avoir de bons résultats d’étude. Pour faire

cela, on suit cette astuce : on groupe dans une zone tous les individus qui ont un cosinus

carré supérieur ou égal à 0,5 et une abscisse supérieure à zéro. Dans le cas contraire, on les

groupe dans une autre zone. Les individus ayant un cosinus carré inférieur à 0,5 sont dans la

zone non classée.

Par conséquent, on obtient ces résultats (figure5) :

Zone 1(en rouge), correspondant à une zone à haute température, regroupe les

individus : A1, A2 ,A3 ,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10,A11,A12 ,A13,B1,B2 ,B3,B4,B5,

B6,B7,B8,B9,B10,B11,B12,B13,C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,C9,C10,C11,C12,C13,

D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,D10,D11,D12,D13,E1,E2,E3,E4,E5,E6,E7,E8,E9,

E10,E11,F1,F2,F3,F4,F5,F6,F7,F8,F9,F10,G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8,H1,H2,

H3,H4,H5,H6,H7,H8,I1,I2,I3,I4,I5,I6,J1,J2,J3,J4,J5,K1,K2,K3,K4,K5, L1,L2,L3,L4,

M1,M2 ,M3

Zone 2(en vert), représentant la zone à basse température, rassemble les individus :

H10,H11,H12,H13,I9,I10,I11,I12,I13 ,J6,J9,J10,J11,J12,J13,K7,K8,K9,K10,K11,K1

2,K13,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L11,L12,L13,M5,M6,M7,M8,M9,M10,M11,M12 ,M13.

Zone 3(en jaune) ou zone non classée réunit les individus :

E12,E13,F11,F12,F13,G9,G10,G11,G12,G13,H9,I7,I8,J7,J8,K6,M4

Page 37: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 24 -

Figure 5 : Représentation des zones de la température

III- RESULTATS POUR LES TAUX DE VAPEUR D’EAU

III-1-Moyennes et écart-types du taux de vapeur d’eau

Les moyennes et les écart-types du taux de vapeur d’eau dans la région DIANA sont

illustrés par le tableau 5 ci-dessous.

Tableau 5 : Moyennes et écart-types du taux de vapeur d’eau

Variable jan fev mar avr mai juin jul août sep oct nov déc

Moyennes 50,94 51,65 49,70 43,74 36,42 30,89 28,89 28,35 28,68 32,91 38,68 46,18

Ecart-

type 2,87 2,75 3,02 3,09 3,04 2,77 2,69 2,66 2,59 2,80 3,07 3,00

On constate une élévation du taux en janvier, mai et en décembre. Ce taux est un peu faible

pour les autres mois.

III-2-Choix des axes retenus

Comme dans le cas de la température, selon le le critère de Kaisier on choisit les axes ayant

une valeur propre supérieur à 1. Alors ici, l’axe F1 est le seul axe à retenir avec une valeur

propre 11,2 et D’inertie totale 93,37%. Cet axe explique le taux de vapeur d’eau dans la

région DIANA.

46 46.5 47 47.5 48 48.5 49 49.5 50 50.5 51-15

-14.5

-14

-13.5

-13

-12.5

-12

-11.5

-11

-10.5

-10

LONGITUDE

LA

TIT

UD

E

Representation des points dans la zone

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B9

B10

B11

B12

B13

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

C11

C12

C13

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

D13

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

E8

E9

E10

E11

E12

E13

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

F10

F11

F12

F13

G1

G2

G3

G4

G5

G6

G7

G8

G9

G10

G11

G12

G13

H1

H2

H3

H4

H5

H6

H7

H8

H9

H10

H11

H12

H13

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

I8

I9

I10

I11

I12

I13

J1

J2

J3

J4

J5

J6

J7

J8

J9

J10

J11

J12

J13

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

K9

K10

K11

K12

K13

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

L8

L9

L10

L11

L12

L13

M1

M2

M3

M4

M5

M6

M7

M8

M9

M10

M11

M12

M13

Zone à haute tempérarure

Zone à basse tempérarure

Zone non classés

Page 38: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 25 -

Figure 6 : Valeurs propres

III-3-Variables

a- Matrice de corrélation

Le tableau à l’annexe D suivant illustre la matrice de corrélation entre les différentes

variables.

Tous les coefficients sont positifs, alors, les variables ont des fortes corrélations entres eux

b-Coordonnées et cosinus carrés des variables

Comme dans la température, les variables sont dites bien présentées sur l’axe si elles ont des

cosinus carrés tendent vers 1. Dans notre cas, les variables colorées en bleu sont bien

présentées sur l’axe F1. Le tableau 6 suivant résume les coordonnées et les cosinus carrés

des variables par rapport à F1.

Tableau 6 : les coordonnées et les cosinus carrés des variables

Variables

Axe F1

Variables

Axe F1

Cosinus

carrés Coordonnées

Cosinus

carrés Coordonnées

janvier 0,9629 0,9813 juillet 0,8825 0,9394

février 0,9517 0,9756 août 0,9418 0,9705

mars 0,9918 0,9959 septembre 0,9889 0,9944

avril 0,983 0,9914 octobre 0,9246 0,9615

mai 0,9426 0,9709 novembre 0,8349 0,9137

juin 0,8925 0,9447 décembre 0,908 0,9529

0

20

40

60

80

100

0

2

4

6

8

10

12

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12

Var

iab

ilité

cu

mu

lée

(%

)

Val

eu

r p

rop

re

axe

Scree plot

Page 39: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 26 -

c-Cercle de corrélation des variables

Les variables sont corrélées positivement avec F1. Ainsi, on peut dire que l’axe F1

représente le taux de vapeur d’eau dans la région DIANA. La partie positive présente le taux

élevé de vapeur d’eau et la partie négative montre le taux de vapeur d’eau faible. Le cercle

de corrélation est représenté comme suit :

Figure 7 : Cercle de corrélation des variables

III-4-INDIVIDUS

Etant donné que les individus qui possèdent des cosinus carrés tendant vers 1 sont dit

bien présentés sur un axe principal, les individus colorés en noir sont bien représentés sur F1

et ceux qui sont en rouge sont mal représentés. On résume ce résultat dans l’annexe F.

a-Régionalisation

La démarche à suivre pour faire la régionalisation est déjà cité ci-dessus pendant l’analyse

de température. Ainsi, on a ces résultats (figure 8) :

Zone1(en rouge), représente la zone à taux de vapeur d’eau élevé, groupe les

individus :

A1,A2 ,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10,A11,A12 ,A13,B1,B2 ,B3,B4,B5,B6,B7,B8,

B9,B10,B11,B12,B13,C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,C9,C10,C11,C12,C13,D1,D2,D3,

D4,D5,D6,D7,D8,D9,D10,D11,D12,D13,E1,E2,E3,E4,E5,E6,E7,E8,E9,E11,E13,F1

F2,F3,F4,F5,F6,F7,F8,F9,G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,H1,H2,H3,H4,H5,H6,I1,I2,I3,I4,

I5,I6,J1,J2 ,J3,J4,J5, K1,K2 ,K3,K4,K5, L1,L2 ,L3,L4, M4

janvier fevrier mars

avril

mai juin juillet

août

septembre

octobre

novembre décembre

-1

-0,75

-0,5

-0,25

0

0,25

0,5

0,75

1

-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1

F2 (

5,8

7 %

)

F1 (93,37 %)

Variables (axes F1 et F2 : 99,24 %)

Page 40: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 27 -

Zone 2(en vert), représente la zone à faible taux de vapeur d’eau, rassemble les

individus :

E10,G9,G10 ,H9,H10,H11,I9,I10,I11,I12 ,J8,J9,J10,J11,J12,J13,K7,K8,K9,K10,K11

,K12,K13,L7,L8,L9,L10,L11,L12,L13,M5,M6,M7,M8,M9,M10,M11,M12 ,M13.

Zon 3(en jaune), c’est une zone non classée qui regroupe bien évidement les

individus non classées. Ce sont :

E12,F10,F11,F12,F13,H7,H8,I7 ,I8,J7,K6,L6, M1,M2,M3.

On ne fait pas l’étude dans la zone 3 mais seulement dans la zone 1 et zone 2. La figure 8 ci-

dessous nous montre les trois sous zones de notre zone d’étude :

Figure 8 : Représentation des zones du taux de vapeur d’eau

IV-CORRELATION ENTRE LES VARIABLES PREDICTEURS ET PREDICTANDS

Les variables prédictands sont la température et le taux de vapeur d’eau. Les tableaux à

l’annexe G nous montrent la corrélation entre les variables prédicteurs et la variable

température, tableau à gauche et les variables prédicteurs et le taux de vapeur d’eau, tableau

à droite.

Dans notre étude, on s’intéresse aux prédicteurs colorés en rouge qui ont un P_value

supérieure à 0,05. On va donc éliminer les prédicteurs ayant un P_value inférieur à 0,05 qui

sont inutiles dans la suite de l’étude.

46 46.5 47 47.5 48 48.5 49 49.5 50 50.5 51-15

-14.5

-14

-13.5

-13

-12.5

-12

-11.5

-11

-10.5

-10

LONGITUDE

LA

TIT

UD

E

Representation des points dans la zone

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B9

B10

B11

B12

B13

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

C11

C12

C13

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

D13

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

E8

E9

E10

E11

E12

E13

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

F10

F11

F12

F13

G1

G2

G3

G4

G5

G6

G7

G8

G9

G10

G11

G12

G13

H1

H2

H3

H4

H5

H6

H7

H8

H9

H10

H11

H12

H13

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

I8

I9

I10

I11

I12

I13

J1

J2

J3

J4

J5

J6

J7

J8

J9

J10

J11

J12

J13

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

K9

K10

K11

K12

K13

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

L8

L9

L10

L11

L12

L13

M1

M2

M3

M4

M5

M6

M7

M8

M9

M10

M11

M12

M13

Zone à taux de vap élevé

Zone à taux de vap faible

Zone non classés

Page 41: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 28 -

V- MODELISATION

Dans cette partie, on va faire la prédiction de la température et du taux de vapeur d’eau dans

les zones homogènes déterminées précédemment par ACP. Nous allons prédire ces deux

séries de janvier 2018 jusqu’en décembre 2021 à l’aide des modèles ARIMA et ARIMAX

ou bien précisément par SARIMA et SARIMAX.

V-1-MODELISATION DE LA TEMPERATURE

V-1-1-ZONE A HAUTE TEMPERATURE (ZONE 1)

La figure 9 ci-dessous montre la température moyenne mensuelle. On voit en abscisse les

nombres de mois et la température en ordonnée.

Figure 9 : Température mensuelle de la zone 1

L’autocorrélation simple et partielle suivantes montrent que la température a une

saisonnalité S=12(figure 10)

Figure 10 : Corrélogrammes de la zone à haute température

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 50023

24

25

26

27

28

29

Nombre de Mois

Tem

péra

ture

en d

egré

cels

ius

Température mensuelle en zone 1

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

ACF

Autocorrélogramme de X (ACF)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

PACF

Autocorrélogramme partielle de X (PACF)

Page 42: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 29 -

a- Test de stationnarité

D’après Dickey-Fuller Augmenté et de Phillips-Perron, la série est dite stationnaire si les

p_value sont inférieures à 0,05. Et pour le test KPSS, si la p-value calculée est supérieure à

0,05, la série est stationnaire. La valeur 0,05 est le niveau de signification ou seuil.

Tableau 7 : Résultats du test de stationnarité de la température dans la zone 1

Tests p_value

Test de Dickey-Fuller 0,616

Test de Phillips-Perron 0,616

Test de KPSS 0,1

Pour la suite de l’étude, la série doit être stationnaire et non saisonnière. Mais le test

et les corrélogrammes ci-dessus montrent le cas contraire. Donc, il faut faire une

différenciation. La figure 1 et la figure 2, présentées dans l’annexe H présentent la série

désaisonnalisée et stationnaire et son corrélogramme.

V-1-1-1-MODELE ARIMA

a- DETERMINATION DES PARAMETRE DU MODELE

La série initiale est une série saisonnière, alors, on va utiliser le modèle SARIMA de l’ordre

( )( ) qui s’exprime comme

( ) ( ) ( ) ( ) = ( ) (

)

Les coefficients sont :

= -0.86545 = -0.644899 ;

=-0.173501 ;

=-0.00392809 =-0.0623796 =-0.0353165 =-0.00355782 =0.00876913

=0.0337722 =0.0496374 =0.0825366 =0.0265441 =0.0731072

=0.0908065 =-0.907364 ;

= 0.523851 = 0.237206 = -0.360248 = -0.0836718 = -0.00597903

= -0.103509 = -0.175715 = -0.191356 =0.0261299 =-0.072315

= -0.102304 = -0.134954 = -0.155507

b- VALIDATION DE MODELE ( )( )

Un modèle est dit bon si son résidu est un bruit blanc. Il en non autocorrélé selon le

test de Ljung-Box qui dit que la série est non autocorrélée lorsque la valeur de la p_value

Page 43: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 30 -

calculée est supérieure à 0,05. La figure 11 et le tableau 8 ci-dessous représentent la

corrélogramme simple et partielle des résidus et le résultat du test de Ljung-Box.

Figure 11 : La corrélogramme de résidus

Tableau 8 : Résultat du test de Ljung-Box.

Niveau de signification 0,05

P_value 0.994

On constate qu’il n’y a aucun pic sortant de l’intervalle de confiance sur les

corrélogrammes et la p_value est supérieure à 0,05 dans le tableau, donc, le modèle est un

bon modèle.

V-1-1-2-MODELE ARIMAX

Il n’y a aucun modèle ARIMAX retenue car les résidus ne sont pas un bruit blanc.

V-1-1-3-PREVISION

La figure 12 ci-dessous présente la prévision de la température à l’aide des modèles

SARIMA. L’axe des abscisses indique le nombre de mois et celle des ordonnées indique la

température en °C. La courbe colorée en bleu représente la température initiale qui s’achève

au 468ième

mois. La courbe en noir montre la prévision de la température de la zone 1 en

2018 à 2021. La courbe colorée en rouge est l’intervalle de confiance à 95%. La courbe en

jaune montre la validation et celle en vert représente la tendance linéaire de la température.

0 2 4 6 8 10 12 14 16-0.5

0

0.5

1

Decalage

ACF

autocorrélogramme des résidus de la zone1(ACF)

0 2 4 6 8 10 12 14 16-0.5

0

0.5

1

Decalage

PACF

autocorrélogramme partielle des résidus de la zone1(PACF)

Page 44: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 31 -

Pour la modélisation SARIMA, on observe une tendance à la hausse de 0,1% par mois du

taux de vapeur d’eau (figure 13).

Figure 12 : Prévision par SARIMA et tendance de la température de la zone 1 dans 4 ans

V-1-2-ZONE A BASSE TEMPERATURE (ZONE 2)

La température dans cette zone est représentée dans la figure 13 ci-dessous. En ordonnée, il

y a la température en °C et le nombre de mois en abscisse.

Figure 13 : Température mensuelle de la zone 2

D’après les corrélogammes à la figure 14 ci-après, les pics se répètent à chaque douze mois,

alors, la température de la zone 2 a une saisonnalité S=12.

0 100 200 300 400 500 60023

24

25

26

27

28

29

Nombre de mois

TE

MP

ER

AT

UR

E E

N °

C

PREVISION DE LA TELPERATURE MENSUELLE

Température initiale

Tendance de la prévision:

T = 26.772 + 0.001*t

Intervale de confiance

Prévision

Validation

0 50 100 150 200 250 30019

20

21

22

23

24

25

26

Mois

Tem

péra

ture

en

degr

é ce

lsiu

s

Température mensuelle Zone 2

Page 45: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 32 -

Figure 14 : Corrélogramme de la température dans la zone 2

Test de stationnarité

On utilise les trois tests tels que le test de Dickey-Fuller Augmenté, test de Phillips-Perron et

le test KPSS pour étudier la stationnarité de la série à étudier. Le tableau 9 suivant résume

les résultats de ces tests.

Tableau 9 : Résultat du test de stationnarité de la température dans la zone 2

Tests p_value

Test de Dickey-Fuller 0,637

Test de Phillips-Perron 0,637

Test de KPSS 0,1

D’après ces corrélogrammes et ce tableau ci-dessus, la série initiale est à la fois

saisonnière et non stationnaire. Mais il est nécessaire d’avoir une série stationnaire et non

saisonnière pour la suite du travail. Alors il faut faire une différenciation. Les figures à

l’annexe H montrent le graphe de la température et sa corrélogramme après la

différenciation.

V-1-2-1-MODELE ARIMA

Il n’y a aucun modèle ARIMA retenu car les résidus ne sont pas un bruit blanc.

0 10 20 30 40 50 60 70-0.5

0

0.5

1

Decalage

AC

F

Autocorrélogramme simple de la serie (ACF)

0 10 20 30 40 50 60 70-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

PA

CF

Autocorrélogramme partielle de la serie (PACF)

Page 46: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 33 -

V-1-2-2-MODELE ARIMAX

Le modèle ARIMAX est obtenu après avoir identifié le modèle ARIMA. On a déjà un

modèle 𝑅 ( )( ) , alors, le 𝑅 ( )( ) est le modèle ce

qu’on a obtenu ici. Il s’exprime comme :

( ) ( ) (

)

( ) ( )( )( )

Les coefficients sont illustrés en bas :

= 0.0607889 = 0.0919102 = -0.0574768 = 0.10349 = 0.0529715

= 0.0475661 = 0.143359 = 0.011924 = 0.0313157 = 0.0547605

= 0.0541213 =-0.501619 ;

= 0.618935;

= -0.136083 = -0.136083 ;

= 0.020188 = -0.00308351 = -0.110658 = -0.0701983 = 0.00331758

= -0.0156366 = 0.0361442 = -0.135707 = 0.0500296 = 0.11993

= -0.0285999

Les corrélogrammes des résidus, figure 15, le test de Ljung-Box et le test de nullité nous

aident à faire la validation du modèle.

Figure 15 : La corrélogramme des résidus

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-0.5

0

0.5

1

Lag

Sam

ple

Auto

corr

ela

tion

Sample Autocorrelation Function

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-0.5

0

0.5

1

Lag

Sam

ple

Part

ial A

uto

corr

ela

tions

Sample Partial Autocorrelation Function

Page 47: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 34 -

Tableau 10 : Résultat des tests de Ljung-Box et de nullité

Ljung-Box Test de nulleté Seuil

P_value 0,98 0.96 0,05

D’après le corrélogramme, il n’y a aucun pic qui dépasse l’intervalle de confiance. De plus,

la p_value calculée à partir du tes de Ljung-Box et test de nullité est supérieure à 0,05, alors,

on peut dire que on obtient enfin un bon modèle SARIMAX.

V-1-2-3-PREVISION

La prévision de la température à l’aide du modèle SARIMAX sera présentée ci-dessous par

la figure 16. L’axe des abscisses indique le nombre de mois et les ordonnées indiquent la

température en °C. La courbe colorée en bleu représente la température initiale qui s’achève

en 468ième

mois. La courbe en noir montre la prévision de la température de la zone 2 de

2018 à 2021. La courbe colorée en rouge est l’intervalle de confiance à 95%. La droite en

vert représente la tendance linéaire de la température 1979 à 2017 et la courbe jaune montre

la validation.

Figure 16 : Prévision de la température dans la zone 2 par SARIMAX et tendance linéaire

D’après la figure 16, la prévision et la série initiale sont presque similaires. La prévision de

la température met en exergue une tendance décroissante avec une diminution de 0,1% par

mois (figure 16).

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

19

20

21

22

23

24

25

26

27

NOMBRE DE MOIS

TE

MP

ER

AT

UR

E E

N °

C

Température moyenne avec la prévision par SARIMAX

Température initiale

Tendance de la prévision:

T = 23.197 + -0.001*t

Intervale de confiance

Prévision

Validation

Page 48: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 35 -

V-2- MODELISATION DU TAUX DE VAPEUR D’EAU

V-2-1- ZONE A TAUX DE VAPEUR D’EAU ELEVE (ZONE 1)

La figure 17 et la figure 18 ci-dessous montrent respectivement le taux de vapeur d’eau dans

la zone 1 et son corrélogramme. En ordonnée représente le taux de vapeur d’eau et le

nombre de mois en abscisse. Les corrélogrammes montrent que les pics se répètent souvent

tous les douze mois. Elle présente donc une saisonnalité de période égale à 12.

Figure 17 : Taux de vapeur d’eau dans la zone 1

Figure 18 : Corrélogramme du taux de vapeur d’eau dans la zone 1

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 50025

30

35

40

45

50

55

60

Mois

Taux

de

vape

ur d

eau

Taux de vapeur d eau Zone 1

0 10 20 30 40 50 60 70-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

ACF

Autocorrélogramme de X (ACF)

0 10 20 30 40 50 60 70-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

PACF

Autocorrélogramme partielle de X (PACF)

Page 49: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 36 -

Test de stationnarité

Les trois tests tels que le test de Dickey-Fuller Augmenté, test de Phillips-Perron et le test

KPSS sont utilisés pour trouver la stationnarité de la série à étudier. Le tableau suivant

résume les résultats des tests statistiques.

Tableau 11 : Résultat du test de stationnarité du taux de vapeur d’eau dans la zone 1

Tests p_value

Test de Dickey-Fuller 0,5

Test de Phillips-Perron 0,5

Test de KPSS 1

Le taux de vapeur d’eau est donc initialement saisonnier et non stationnaire d’après ces

corrélogrammes et ce tableau 12 ci-dessus.

La figure 1et La figure 2 à l’annexe I représentent le graphe le taux de vapeur d’eau et son

corrélogramme après la différenciation.

V-2-1-1-MODELE ARIMA ET ARIMAX

Dans ce travail, aucun modèle ARIMA et ARIMAX n’a été retenu car leur résidu n’est pas

un bruit blanc.

V-2-2-ZONE A TAUX DE VAPEUR D’EAU FAIBLE (ZONE 2)

La figure 19 et la figure 20 ci-dessous montrent respectivement le taux de vapeur d’eau dans

la zone2 et son corrélogramme. En ordonnée représente le taux de vapeur d’eau et le nombre

de mois en abscisse. Les corrélogrammes nous informent que les pics se répètent souvent

tous les douze mois. Elle présente donc une saisonnalité de période égale à 12.

Figure 19 : Taux de vapeur d’eau dans la zone 2

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 50015

20

25

30

35

40

45

50

55

Nombre de Mois

Taux

de va

peur

d eau

Taux de vapeur d eau mensuelle Zone 2

Page 50: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 37 -

Figure 20 : Corrélogramme du taux de vapeur d’eau dans la zone 2

Test de stationnarité

Les trois tests tels que le test de Dickey-Fuller Augmenté, test de Phillips-Perron et le test

KPSS sont utilisés pour identifier la stationnarité de la série initiale à étudier. Le tableau 12

suivant résume les résultats de ses tests.

Tableau 12 : Résultat du test de stationnarité du taux de vapeur d’eau dans la zone 2

Tests p_value

Test de Dickey-Fuller 0,47

Test de Phillips-Perron 0,47

Test de KPSS 0,1

D’après ces corrélogrammes (figure 20) et ce tableau 13 ci-dessus, le taux de vapeur

d’eau est donc initialement saisonnier et non stationnaire. La figure 3 et la figure 4, à

l’annexe I, représentent le graphe de série et son corrélogramme après la différenciation.

V-2-2-1-MODELE ARIMA

a- DETERMINATION DES PARAMETRES

La série taux de vapeur d’eau initiale présente une saisonnalité, alors, on s’intéresse au

modèle SARIMA de l’ordre ( )( )

Le modèle SARIMA de l’ordre ( )( ) qui s’exprime comme

( ) ( ) ( ) ( ) = ( ) (

)

Les coefficients sont :

0 10 20 30 40 50 60 70-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

ACF

Autocorrélogramme de X (ACF)

0 10 20 30 40 50 60 70-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

PACF

Autocorrélogramme partielle de X (PACF)

Page 51: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 38 -

= 0.363957 = 0.291262;

= 0.270116 = -0.0906546 = 0.0455222 =0.0819768 = 0.0466518

= -0.0238421 = 0.0284273 = -0.0101976 = 0.0594011 = -0.0158048

= 0.0949632 = -0.507821 ;

= -0.286453 ;

= -0.286453 ;

b- VALIDATION DE MODELE ( )( )

La validation du modèle est obtenue par l’étude visuelle de la corrélogramme des résidus et

après le test de Ljung-Box.

La figure 21 et le tableau 13 ci-dessous représentent respectivement la corrélogramme

simple et partielle des résidus et le résultat du test de Ljung-Box.

Figure 21 : La corrélogramme de résidus

Tableau 13 : Résultat du test de Ljung-Box.

Niveau de signification 0,05

P_value 0,069

Les résidus sont un bruit blanc d’après les corrélogrammes (figure 21). En plus, p_value

calculée est supérieur à 0,05 d’après Ljung-Box (Tableau 13). Donc, le modèle SARIMA

obtenu peut considérer comme un bon modèle.

0 2 4 6 8 10 12 14 16-0.5

0

0.5

1

Decalage

ACF

autocorrélogramme des résidus de la zone basse pression (ACF)

0 2 4 6 8 10 12 14 16-0.5

0

0.5

1

Decalage

PACF

autocorrélogramme partielle des résidus de la zone Basse Pression (PACF)

Page 52: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 39 -

V-2-2-2-MODELE ARIMAX

Le modèle ARIMAX est obtenu après avoir identifié le modèle ARIMA. On a déjà un

modèle 𝑅 ( )( ) , alors, le 𝑅 ( )( ) est le modèle ce

qu’on a obtenu ici. Il s’exprime comme :

( ) ( ) (

)

( ) ( )( )( )

Les coefficients sont illustrés en bas :

= 0.472381 = 0.281797;

= 0.324378 = -0.0966216 = -0.00778966 = 0.0337162 = 0.0497357

= -0.0431781 = 0.0823774 = -0.0292761 = 0.0165898 = 0.0165898

= 0.152782 = -0.505526 ;

= -0.404012 ;

=-0.404012 ;

= 0.815277 = 0.0144689 = 0.0640779 = -0.0617152 = -0.855092

= -0.0145798 = -0.40419 = 0.454907 = -1.23174 = -0.555547 = 1.0818

= 0.233767

La validation du modèle est obtenue à partir des corrélogrammes des résidus à la figure 22,

le test de Ljung-Box ainsi que le test de nullité (tableau 14).

Figure 22 : Les corrélogrammes des résidus

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-0.5

0

0.5

1

Lag

Sam

ple

Auto

corre

latio

n

Sample Autocorrelation Function

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-0.5

0

0.5

1

Lag

Sam

ple

Parti

al A

utoc

orre

latio

ns Sample Partial Autocorrelation Function

Page 53: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 40 -

Tableau 14 : Résultat de test de Ljung-Box et de de nullité

Ljung-Box

Test de

nullité Seuil

P_value 0,83 0.99 0,05

Les corrélogrammes (figure 22) à partir des deux tests sont tous supérieur à 0,05. On obtient

alors un bon modèle pour la prévision.

V-2-2-3-PREVISION

La figure 23 et la figure 24 suivantes montrent respectivement la prévision du taux de

vapeur d’eau à l’aide du modèle SARIMA et SARIMAX. L’axe des abscisses indique le

nombre de mois et les ordonnées indiquent le taux de vapeur d’eau. La courbe colorée en

bleu représente le taux de vapeur d’eau initiale qui se termine en 468ième

mois. La courbe en

noir montre la prévision du taux de vapeur d’eau de la zone 1 en 2018 à 2021. Et la courbe

colorée en rouge est l’intervalle de confiance à 95%. La courbe en jaune représente la

validation. La droite verte représente la tendance linéaire du taux de vapeur d’eau 1979 à

2017.

Pour la modélisation SARIMA, on observe une tendance à la baisse de 0,1% par mois du

taux de vapeur d’eau (figure 23), et pour le processus SARIMAX, une tendance à la baisse

de 0,2% (figure 24).

Figure 23 : Prévision du taux vapeur d’eau dans la zone 2 par SARIMA et tendance

linéaire

0 100 200 300 400 500 6000

10

20

30

40

50

60PREVISION DU TAUX DE VAPEUR D EAU MENSUELLE

NOMBRE DE MOIS

TA

UX

DE

VA

PE

UR

D E

AU

Température initiale

Tendance de la prévision:

T = 32.204 + -0.001*t

Intervale de confiance

Prévision

Validation

Page 54: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 41 -

Figure 24 : Prévision du taux vapeur d’eau dans la zone 2 par SARIMAX et tendance

linéaire

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0

10

20

30

40

50

60

NOMBRE DE MOIS

TA

UX

DE

VA

PE

UR

D E

AU

Prévision du Taux de Vapeur d eau par SARIMAX

Température initiale

Tendance de la prévision:

Y = 31.445 + -0.002*t

Intervale de confiance

Prévision

Validation

Page 55: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 42 -

VI- INTERCORRELATION ENTRE LA TEMPERATURE ET LE TAUX DE VAPEUR

D’EAU

La figure 25 nous présente l’intercorrélation entre la température et le taux de vapeur d’eau dans la

zone 1 et la zone 2 dans la région DIANA. Le temps en jours est indiqué à l’axe des abscisses et l’axe

des ordonnées montre les valeurs d’intercorrélations.

La fonction d’intercorrélation entre la température

et le taux de vapeur d’eau dans la zone1

La fonction d’intercorrélation entre la température et

le taux de vapeur d’eau dans la zone2

Figure 25 : La fonction d’intercorrélation entre la température et le taux de vapeur

d’eau sur la période 1979-2017.

La courbe de la figure ci-dessus est la représentation graphique de l’intercorrélation entre la

température et le taux de vapeur d’eau. La figure gauche, un pic remarquable est observé à

l’abscisse 7 avec une valeur maximale d’intercorrélation 0,6907, ce qui signifie que la

température est en avance 7 jours par rapport au taux de vapeur d’eau. La figure droite, un

pic remarquable est observé à l’abscisse -30 avec une valeur maximale d’intercorrélation

0,7531, ce qui signifie que la température est en retard 30jours par rapport au taux de vapeur

d’eau. Ainsi la température influence le taux de vapeur d’eau dans notre zone d’étude.

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

x 104

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

X: 7

Y: 0.6907

jours

IT

ER

CO

RR

ELA

TIO

N

ITERCORRELATION ENTRE TEMPERATURE ET TAUX DE VAPEUR D EAU

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

x 104

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

X: -30

Y: 0.5731

jours

IT

ER

CO

RR

ELA

TIO

N

ITERCORRELATION ENTRE TEMPERATURE ET TAUX DE VAPEUR D EAU

Page 56: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 43 -

DISCUSSION

On obtient après la régionalisation par ACP deux zones de température homogène et deux

zones de taux de vapeur d’eau homogène aussi. La zone 1 pour la température est identique

à la zone 1 du taux de vapeur d’eau et de même cas pour la zone 2. La température et le taux

de vapeur d’eau se répartissent de la même façon dans cette région. Cette répartition est due

à l’évaporation qui dépend de la quantité de l’eau de surface. Grâce à cela, le taux de vapeur

au bord de la mer est élevé par rapport à la partie Sud-Est de la région et pareillement pour

la température. L’intercorrélation est effectuée dans deux sous-zones même comportement.

Concernant à la modélisation de la température, on obtient un modèle SARIMA qui prévoit

une tendance croissante et qui est considéré comme un bon modèle pour la prévision de la

température dans la zone 1. Mais on n’a retenue aucun modèle SARIMAX dans cette zone.

Dans la zone 2, on n’a obtenu aucun modèle SARIMA mais uniquement un modèle

SARIMAX. Donc, ce modèle est fait pour la prévision de la température dans cette zone.

Pour le taux de vapeur d’eau, on n’a retenu aucun modèle ni SARIMA ni SARIMAX dans la

zone 1. Ces deux modèles ne sont pas faits pour la prévision du taux de vapeur d’eau dans

cette zone. On a besoin d’autre modèle. Contrairement à la zone 2, on a une bonne prévision

avec deux bons modèles SARIMA et SARIMAX.

Page 57: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 44 -

CONCLUSION GENERALE

Au cours de ce travail, nous avons pu regrouper les points de grilles ayant des

comportements climatiques similaires d’une part et d’autre part de trouver un bon modèle de

prévision en utilisant des données de températures moyenne et de taux de vapeur d’eau de la

région de DIANA issue du centre ECMWF de 1979 jusqu’à 2017.

Plusieurs méthodes nous ont été mis à la disposition pour mener à bien le travail, telle

que : ACP, l’intercorrélation et les différents tests de stationnarité.

L’analyse en composante principale nous permet de diviser notre zone d’étude en petites

sous zones. Pour la température, selon sa valeur, on peut classer les points de grille dans la

région en deux (2) zones qui sont la zone à haute température (zone 1) et la zone à basse

température. C’est le même cas pour le taux de vapeur d’eau, l’ACP régionalise la région en

deux petites zones. Ce sont la zone à taux vapeur d’eau élevé et la zone à taux de vapeur

faible.

L’étude de l’intercorrélation entre les variables prédicteurs et les prédicants tels que la

température et le taux de vapeur d’eau est utilisé pour trier les variables prédicteurs à

employer. On retient 11 variables prédicteurs parmi les 26 pour faire l’analyse de la

température et 12 pour le taux de vapeur d’eau.

Des tests tels les tests de Dickey-Fuller Augmenté, Phillips-Perron et KPSS ont été utilisés

pour examiner la stationnarité de la série chronologique étudiée. Les séries température et le

taux de vapeur d’eau sont toutes les deux stationnaires. Le test de Ljing-box est utilisé pour

valider les modèles.

Des modèles de prévision SARIMA pour chaque sous-zone ont été identifiés pour prédire la

température et le taux de vapeur d’eau pendant les 4 années à venir dans la région DIANA.

Pour la température, on a adopté pour modèle le modèle 𝑅 ( )( ) pour la

zone 1 et aucun modèle 𝑅 pour la zone 2. Et à propos du taux de vapeur d’eau, il n’y

a aucun modèle 𝑅 adéquat pour la zone 1 et le modèle 𝑅 ( )( ) a

été retenu pour la zone 2.

Les modèles SARIMAX sont obtenus après avoir identifié les modèles SARIMA. A chaque

sous- zone, les modèles SARIMAX ne sont alors rien d’autre que des modèles SARIMA

avec lesquels on introduit des variables exogènes.

L’étude visuelle du corrélogramme simple et partiel des résidus nous permet de valider les

modèles identifiés.

Page 58: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 45 -

L’étude de l’intercorrélation montre que la température est en avance 7 jours par rapport au

taux de vapeur d’eau dans la zone 1 et en retard 30 jours dans la zone 2.

D’après tous les résultats qu’on a obtenus, la région DIANA fait partie de la région qui a une

diminution de la température moyenne et une faible diminution du taux de vapeur d’eau ; Ce

qui nous amène à dire que notre objectif est enfin de compte atteint en quelque partie.

En guise de perspective, nous proposons de traiter les deux paramètres climatologiques par

la méthode réseau de neurone artificiel.

Page 59: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 46 -

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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Control. John Wiley & Sons Inc., New York, 2008.

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dans une série chronologique. Application à l’étude des séquences de jours de pluies »

C. Duby, S. Robin, Département O.M.I.P. :« Analyse en Composantes

Principales »

D. Duban, Hydrologie statistique approfondie, 1982 :« Ecole nationale

supérieur d’Hydraulique de Grenoble »

DEBIAN, 26 oct. 2007 : Cours mint ppt, ANALYSE EN COMPOSANTES PRINCIPALES

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F. SEYTE, M. TERRAZA, 2007 : Analyse de données module 3 : Formalisation

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Université de Montpellier I.

Florian Pelgrin, University of Lausanne, Ecole des HEC , Department of mathematics

(IMEA-Nice), Sept. 2011 - Dec. 2011, Lecture 4: Estimation of ARIMA models

Hotelling, H. (1933) Analysis of a Complex of Statistical Variables into Principal

Components. Journal of Educational Psychology, 24, 417-441, 498-520.

J.-F. DELMAS, Saad SALAM, version 07 Mars 2006 : « Analyse en

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Jacques RAVET, 1952, Notice sur la climatologie de Madagascar et des Comores.

Jingjing Bu Dorothée Robert 19 décembre 2008

Marek, L.: Transfer function models. Acta Oeconomica Pragnesia. 2000, vol. 8, no. 3, p.

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N. Croiset, B. Lopez (BRGM) : HYPE, Outil d’analyse statistique des séries

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R. RAKOTOMALALA : "Analyse en Composantes Principales(ACP) principe

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Page 60: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

- 47 -

REFERENCES WEBOGRAPHIQUES

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http3 :V2.pdf fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_%C3%A0_effet_de_serre consulté en novembre 2018

http4 : cmip.llnl.gov/cmip5/) consulté en février 2018

http5 : ccds-dscc.ec.gc.ca consulté en mars 2019

http6 : fr.wikipedia.org/wiki/Maximum_de_vraisemblance consulté en mars 2019

Page 61: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

I

ANNEXES

ANNEXE A : Variables Prédicteurs Variables

prédicteurs

Description

des variables

prédicteurs

Variables

prédicteurs

Description

des variables

prédicteurs

1 mslpgl Pression au

niveau de la

mer

14 p5_zhgl Divergence du

vent à 500hPa

2 p1_fgl Vitesse du

vent à

1000hPa

15 P850gl Géopotentiel à

850hPa

3 p1_ugl Composante

zonale du vent

à 1000hPa

16 p8_fgl Vitesse du

vent à 850hPa

4 p1_vgl Composante

méridionale

du vent à

1000hPa

17 p8_ugl Composante

zonale du vent

à 850hPa

5 p1_zgl Vorticité

relative du

vent à

1000hPa

18 p8_vgl Composante

méridionale

du vent à

850hPa

6 p1thgl Direction du

vent à

1000hPa

19 p8_zgl Vorticité

relative du

vent à 850hPa

7 p1zhgl Divergence du

vent à

1000hPa

20 p8thgl Direction du

vent à 850hPa

8 p500gl Géopotentiel à

500hPa

21 p8zhgl Divergence du

vent à 850hPa

9 p5_fgl Vitesse du

vent à 500hPa

22 prcpgl Précipitation

totale

10 p5_ugl composante

zonale du vent

à 500hPa

23 s500gl Humidité

spécifique à

500hPa

11 p5_vgl composante

méridionale

du vent à

500hPa

24 s850gl Humidité

spécifique à

850hPa

12 p5_zgl Vorticité

relative du

vent à 500hPa

25 shumgl Humidité

spécifique à

1000hPa

13 p5thgl Direction du

vent à 500hPa

26 tempgl Température

de l’air à 2

mètres

Page 62: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

II

ANNEXE B : Matrice initiale de l’ACP pour la température

JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUL AOU SEPT OCT NOV DEC

A1 27,63 27,73 27,91 27,90 27,19 25,90 24,99 24,87 25,28 26,15 27,11 27,55

A2 27,60 27,70 27,89 27,89 27,18 25,87 24,97 24,85 25,26 26,13 27,09 27,53

A3 27,58 27,67 27,88 27,87 27,16 25,85 24,95 24,83 25,24 26,12 27,08 27,52

A4 27,56 27,65 27,87 27,86 27,15 25,83 24,94 24,82 25,22 26,10 27,07 27,52

A5 27,52 27,61 27,84 27,82 27,10 25,77 24,89 24,76 25,17 26,06 27,03 27,49

A6 27,48 27,57 27,80 27,78 27,05 25,71 24,82 24,70 25,11 26,00 26,99 27,46

A7 27,44 27,53 27,76 27,73 26,99 25,65 24,76 24,63 25,05 25,95 26,95 27,44

A8 27,41 27,50 27,73 27,68 26,92 25,57 24,68 24,56 24,99 25,90 26,90 27,41

A9 27,37 27,47 27,69 27,62 26,85 25,50 24,61 24,49 24,93 25,84 26,85 27,38

A10 27,34 27,44 27,66 27,57 26,79 25,43 24,53 24,42 24,88 25,79 26,81 27,35

A11 27,31 27,42 27,62 27,52 26,74 25,39 24,49 24,39 24,85 25,76 26,77 27,32

A12 27,29 27,40 27,59 27,48 26,69 25,34 24,45 24,35 24,82 25,73 26,74 27,29

A13 27,26 27,38 27,56 27,45 26,66 25,31 24,43 24,33 24,81 25,70 26,71 27,27

B1 27,63 27,72 27,93 27,93 27,22 25,93 25,02 24,90 25,33 26,21 27,14 27,57

B2 27,61 27,69 27,91 27,92 27,21 25,91 25,01 24,89 25,32 26,19 27,13 27,56

B3 27,58 27,67 27,90 27,91 27,20 25,89 25,00 24,89 25,31 26,18 27,12 27,55

B4 27,56 27,64 27,88 27,90 27,19 25,88 25,00 24,89 25,30 26,17 27,11 27,54

B5 27,53 27,60 27,85 27,86 27,15 25,82 24,95 24,83 25,24 26,12 27,07 27,52

B6 27,48 27,56 27,82 27,81 27,09 25,75 24,87 24,76 25,17 26,05 27,02 27,48

B7 27,44 27,52 27,78 27,76 27,03 25,68 24,80 24,68 25,10 25,99 26,97 27,45

B8 27,39 27,48 27,73 27,69 26,93 25,58 24,70 24,58 25,00 25,90 26,90 27,41

B9 27,35 27,44 27,68 27,61 26,84 25,48 24,59 24,47 24,91 25,81 26,82 27,36

B10 27,31 27,41 27,63 27,53 26,75 25,39 24,48 24,37 24,82 25,73 26,75 27,32

B11 27,30 27,40 27,61 27,49 26,70 25,34 24,44 24,33 24,79 25,70 26,72 27,30

B12 27,28 27,40 27,59 27,45 26,66 25,30 24,40 24,30 24,76 25,67 26,69 27,28

B13 27,27 27,39 27,57 27,43 26,63 25,27 24,38 24,28 24,75 25,65 26,67 27,27

C1 27,64 27,71 27,94 27,97 27,25 25,96 25,05 24,93 25,38 26,26 27,18 27,59

C2 27,61 27,68 27,93 27,96 27,24 25,95 25,04 24,94 25,38 26,25 27,17 27,58

C3 27,59 27,66 27,91 27,95 27,24 25,94 25,05 24,95 25,38 26,24 27,16 27,57

C4 27,57 27,63 27,90 27,94 27,24 25,93 25,06 24,96 25,38 26,24 27,16 27,57

C5 27,53 27,59 27,87 27,90 27,19 25,87 25,01 24,90 25,32 26,18 27,11 27,54

C6 27,48 27,55 27,83 27,85 27,13 25,80 24,93 24,82 25,23 26,10 27,05 27,50

C7 27,44 27,50 27,79 27,80 27,06 25,72 24,85 24,73 25,14 26,02 26,99 27,47

C8 27,38 27,45 27,73 27,70 26,94 25,59 24,71 24,60 25,02 25,90 26,89 27,41

C9 27,33 27,41 27,67 27,59 26,82 25,46 24,57 24,45 24,88 25,79 26,79 27,34

C10 27,28 27,37 27,61 27,50 26,70 25,34 24,43 24,32 24,76 25,68 26,70 27,29

C11 27,28 27,38 27,59 27,46 26,66 25,29 24,39 24,28 24,73 25,64 26,67 27,28

C12 27,28 27,39 27,58 27,42 26,62 25,25 24,35 24,24 24,70 25,61 26,64 27,27

C13 27,28 27,40 27,57 27,40 26,60 25,23 24,33 24,23 24,68 25,59 26,62 27,26

D1 27,64 27,70 27,95 27,99 27,26 25,98 25,06 24,94 25,41 26,31 27,21 27,60

D2 27,62 27,68 27,94 27,98 27,26 25,97 25,06 24,96 25,42 26,31 27,21 27,60

D3 27,60 27,66 27,93 27,99 27,27 25,97 25,09 24,99 25,44 26,31 27,21 27,60

Page 63: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

III

JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUL AOU SEP OCT NOV DEC

D4 27,58 27,63 27,93 27,99 27,28 25,97 25,11 25,02 25,45 26,32 27,22 27,59

D5 27,53 27,58 27,89 27,94 27,24 25,92 25,06 24,96 25,39 26,26 27,17 27,56

D6 27,46 27,51 27,83 27,88 27,17 25,84 24,98 24,88 25,30 26,17 27,10 27,51

D7 27,40 27,44 27,78 27,82 27,10 25,76 24,90 24,79 25,21 26,09 27,03 27,47

D8 27,35 27,40 27,72 27,72 26,97 25,62 24,75 24,65 25,08 25,96 26,93 27,41

D9 27,29 27,36 27,65 27,60 26,83 25,47 24,58 24,47 24,91 25,81 26,80 27,34

D10 27,24 27,32 27,57 27,46 26,67 25,30 24,39 24,29 24,73 25,65 26,67 27,26

D11 27,24 27,34 27,55 27,40 26,60 25,22 24,31 24,21 24,66 25,58 26,60 27,23

D12 27,25 27,36 27,53 27,35 26,53 25,15 24,25 24,14 24,60 25,51 26,55 27,21

D13 27,25 27,37 27,52 27,33 26,51 25,13 24,23 24,12 24,58 25,49 26,53 27,21

E1 27,64 27,70 27,95 28,00 27,26 25,98 25,06 24,94 25,42 26,35 27,23 27,61

E2 27,62 27,67 27,95 28,01 27,27 25,98 25,07 24,97 25,45 26,37 27,24 27,61

E3 27,61 27,65 27,95 28,02 27,30 26,00 25,11 25,02 25,49 26,38 27,26 27,61

E4 27,59 27,63 27,95 28,04 27,32 26,01 25,15 25,07 25,52 26,40 27,27 27,62

E5 27,52 27,55 27,90 27,99 27,27 25,95 25,10 25,02 25,47 26,34 27,22 27,57

E6 27,43 27,45 27,83 27,92 27,20 25,87 25,02 24,94 25,38 26,26 27,15 27,52

E7 27,34 27,35 27,76 27,85 27,13 25,79 24,95 24,86 25,30 26,17 27,08 27,46

E8 27,30 27,32 27,70 27,75 27,02 25,67 24,82 24,73 25,17 26,06 26,99 27,40

E9 27,24 27,28 27,61 27,61 26,86 25,49 24,62 24,53 24,98 25,89 26,85 27,33

E10 26,84 26,86 27,19 27,17 26,40 25,00 24,13 24,09 24,61 25,59 26,57 27,03

E11 27,18 27,27 27,47 27,30 26,48 25,10 24,19 24,09 24,55 25,48 26,51 27,16

E12 27,19 27,30 27,45 27,24 26,41 25,02 24,11 24,01 24,46 25,39 26,43 27,13

E13 27,21 27,32 27,46 27,23 26,40 25,01 24,10 23,99 24,45 25,37 26,41 27,13

F1 27,64 27,69 27,96 28,02 27,27 25,98 25,06 24,93 25,44 26,40 27,26 27,62

F2 27,63 27,67 27,96 28,03 27,28 25,99 25,08 24,98 25,48 26,42 27,28 27,62

F3 27,62 27,65 27,97 28,06 27,32 26,02 25,14 25,05 25,54 26,45 27,30 27,63

F4 27,61 27,64 27,98 28,08 27,36 26,05 25,19 25,11 25,59 26,48 27,33 27,64

F5 27,52 27,53 27,92 28,03 27,31 25,99 25,15 25,08 25,55 26,43 27,28 27,59

F6 27,40 27,40 27,82 27,95 27,24 25,91 25,07 25,00 25,46 26,34 27,21 27,52

F7 27,28 27,27 27,73 27,87 27,17 25,82 25,00 24,93 25,38 26,26 27,13 27,45

F8 27,23 27,22 27,67 27,79 27,09 25,73 24,90 24,84 25,29 26,18 27,07 27,40

F9 27,14 27,14 27,55 27,63 26,91 25,55 24,71 24,65 25,12 26,03 26,94 27,31

F10 26,79 26,79 27,14 27,12 26,36 24,96 24,10 24,07 24,59 25,58 26,56 27,00

F11 27,06 27,16 27,33 27,12 26,30 24,89 23,99 23,90 24,37 25,31 26,35 27,04

F12 27,11 27,22 27,36 27,11 26,26 24,86 23,94 23,85 24,31 25,24 26,29 27,03

F13 27,16 27,27 27,39 27,13 26,28 24,88 23,97 23,86 24,32 25,24 26,29 27,06

G1 27,62 27,67 27,95 28,01 27,25 25,97 25,05 24,90 25,39 26,36 27,22 27,60

G2 27,60 27,64 27,94 28,01 27,25 25,97 25,07 24,93 25,43 26,39 27,24 27,59

G3 27,57 27,60 27,94 28,03 27,28 25,99 25,11 25,00 25,49 26,43 27,26 27,59

G4 27,54 27,57 27,93 28,04 27,31 26,01 25,15 25,06 25,55 26,46 27,28 27,58

G5 27,39 27,40 27,80 27,94 27,23 25,91 25,08 25,02 25,51 26,43 27,24 27,50

G6 27,20 27,18 27,63 27,79 27,10 25,77 24,96 24,93 25,45 26,37 27,18 27,39

G7 27,01 26,97 27,46 27,65 26,98 25,63 24,85 24,85 25,38 26,31 27,12 27,27

G8 26,94 26,90 27,38 27,56 26,89 25,54 24,75 24,76 25,30 26,25 27,07 27,22

Page 64: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

IV

JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUL AOU SEP OCT NOV DEC

G9 26,44 26,40 26,77 26,86 26,18 24,78 23,97 24,01 24,61 25,66 26,63 26,84

G10 26,40 26,36 26,72 26,79 26,11 24,70 23,89 23,93 24,53 25,60 26,58 26,80

G11 26,77 26,85 27,00 26,81 25,99 24,57 23,69 23,64 24,17 25,18 26,21 26,81

G12 26,86 26,95 27,07 26,82 25,96 24,54 23,65 23,58 24,09 25,08 26,13 26,82

G13 26,94 27,05 27,14 26,87 26,01 24,59 23,69 23,62 24,11 25,09 26,13 26,86

H1 27,60 27,66 27,94 28,00 27,22 25,96 25,04 24,86 25,33 26,32 27,18 27,58

H2 27,56 27,60 27,92 27,99 27,22 25,94 25,04 24,88 25,36 26,35 27,19 27,56

H3 27,52 27,55 27,90 27,99 27,24 25,95 25,07 24,94 25,43 26,38 27,20 27,53

H4 27,47 27,49 27,87 27,99 27,25 25,95 25,10 24,99 25,49 26,42 27,21 27,51

H5 27,25 27,24 27,67 27,83 27,12 25,81 24,99 24,94 25,47 26,41 27,18 27,39

H6 26,98 26,94 27,41 27,61 26,94 25,61 24,83 24,84 25,42 26,39 27,14 27,23

H7 26,71 26,63 27,15 27,39 26,76 25,41 24,67 24,75 25,37 26,37 27,10 27,08

H8 26,63 26,54 27,05 27,29 26,67 25,31 24,57 24,66 25,28 26,30 27,05 27,02

H9 26,01 25,93 26,31 26,50 25,90 24,49 23,75 23,86 24,55 25,69 26,66 26,62

H10 25,96 25,87 26,24 26,42 25,82 24,41 23,66 23,77 24,47 25,62 26,61 26,58

H11 26,03 25,97 26,30 26,43 25,80 24,38 23,62 23,72 24,40 25,54 26,53 26,58

H12 26,57 26,66 26,76 26,50 25,64 24,20 23,33 23,30 23,87 24,92 25,97 26,59

H13 26,70 26,80 26,87 26,59 25,71 24,28 23,40 23,35 23,90 24,92 25,97 26,65

I1 27,58 27,64 27,93 27,99 27,21 25,95 25,04 24,82 25,27 26,28 27,14 27,56

I2 27,52 27,57 27,89 27,96 27,19 25,92 25,03 24,83 25,30 26,30 27,14 27,52

I3 27,45 27,48 27,85 27,94 27,18 25,91 25,03 24,88 25,36 26,33 27,14 27,47

I4 27,38 27,40 27,80 27,92 27,18 25,89 25,04 24,92 25,42 26,37 27,14 27,43

I5 27,11 27,09 27,54 27,71 27,01 25,70 24,90 24,86 25,41 26,39 27,12 27,27

I6 26,77 26,70 27,20 27,43 26,78 25,45 24,70 24,75 25,38 26,40 27,09 27,08

I7 26,42 26,31 26,85 27,15 26,55 25,19 24,50 24,65 25,35 26,41 27,06 26,88

I8 26,31 26,20 26,73 27,02 26,43 25,07 24,38 24,54 25,25 26,33 27,02 26,82

I9 25,54 25,42 25,80 26,07 25,54 24,12 23,44 23,63 24,41 25,65 26,60 26,33

I10 25,48 25,36 25,73 26,00 25,47 24,04 23,35 23,54 24,33 25,58 26,57 26,30

I11 25,57 25,48 25,80 26,00 25,43 24,00 23,29 23,45 24,22 25,46 26,46 26,29

I12 25,77 25,74 25,97 26,01 25,33 23,89 23,13 23,24 23,97 25,17 26,19 26,27

I13 26,47 26,56 26,61 26,32 25,43 23,98 23,11 23,10 23,69 24,76 25,81 26,45

J1 27,54 27,61 27,93 28,02 27,26 26,01 25,12 24,89 25,28 26,24 27,08 27,53

J2 27,43 27,49 27,84 27,94 27,19 25,94 25,06 24,85 25,26 26,21 27,03 27,44

J3 27,28 27,31 27,70 27,83 27,09 25,83 24,98 24,81 25,24 26,18 26,96 27,31

J4 27,12 27,13 27,57 27,72 26,99 25,72 24,90 24,77 25,23 26,15 26,88 27,18

J5 26,90 26,88 27,34 27,53 26,83 25,54 24,75 24,70 25,22 26,16 26,87 27,05

J6 25,28 25,22 25,65 25,86 25,21 23,88 23,29 23,54 24,31 25,37 25,86 25,59

J7 26,21 26,10 26,63 26,91 26,31 24,96 24,28 24,46 25,17 26,23 26,86 26,65

J8 25,98 25,88 26,37 26,64 26,03 24,65 23,98 24,18 24,93 26,04 26,71 26,48

J9 24,66 24,57 24,87 24,99 24,32 22,86 22,20 22,49 23,42 24,79 25,67 25,35

J10 25,94 25,95 26,13 26,02 25,16 23,69 22,86 22,93 23,62 24,84 25,93 26,21

J11 24,81 24,78 24,95 24,92 24,15 22,66 21,93 22,14 23,03 24,42 25,44 25,36

J12 25,09 25,14 25,16 24,95 24,06 22,56 21,78 21,89 22,68 24,02 25,10 25,33

J13 26,38 26,48 26,50 26,18 25,28 23,83 22,96 22,94 23,54 24,63 25,69 26,33

Page 65: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

V

JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUL AOU SEP OCT NOV DEC

K1 27,50 27,58 27,93 28,05 27,31 26,08 25,20 24,95 25,28 26,20 27,02 27,50

K2 27,34 27,40 27,79 27,92 27,19 25,96 25,10 24,87 25,22 26,13 26,92 27,36

K3 27,10 27,14 27,56 27,71 26,99 25,75 24,93 24,75 25,13 26,03 26,78 27,15

K4 26,86 26,87 27,33 27,51 26,79 25,55 24,75 24,62 25,04 25,93 26,63 26,94

K5 26,65 26,64 27,12 27,31 26,61 25,35 24,58 24,51 24,99 25,89 26,57 26,78

K6 26,34 26,30 26,78 27,00 26,33 25,04 24,32 24,34 24,91 25,87 26,51 26,56

K7 24,50 24,43 24,83 25,02 24,39 23,05 22,54 22,92 23,80 24,90 25,28 24,84

K8 24,20 24,13 24,45 24,54 23,83 22,40 21,83 22,21 23,18 24,47 25,09 24,69

K9 23,95 23,88 24,12 24,12 23,33 21,83 21,20 21,57 22,62 24,09 24,92 24,56

K10 23,81 23,75 23,92 23,83 22,99 21,43 20,75 21,10 22,19 23,79 24,78 24,48

K11 24,24 24,25 24,31 24,11 23,20 21,65 20,92 21,16 22,13 23,64 24,68 24,66

K12 24,75 24,84 24,77 24,43 23,44 21,91 21,12 21,23 22,06 23,46 24,57 24,87

K13 26,19 26,32 26,27 25,90 24,97 23,51 22,65 22,62 23,23 24,35 25,44 26,09

L1 27,47 27,55 27,95 28,11 27,37 26,14 25,28 25,02 25,32 26,19 26,99 27,48

L2 27,28 27,35 27,77 27,94 27,22 25,99 25,15 24,92 25,22 26,09 26,85 27,31

L3 26,98 27,02 27,47 27,66 26,94 25,71 24,91 24,72 25,07 25,93 26,66 27,04

L4 26,65 26,67 27,15 27,35 26,65 25,42 24,64 24,51 24,91 25,77 26,44 26,75

L5 25,13 25,08 25,54 25,75 25,06 23,74 23,12 23,33 24,06 25,08 25,57 25,40

L6 25,95 25,94 26,40 26,60 25,91 24,64 23,94 23,96 24,50 25,44 26,03 26,12

L7 24,22 24,15 24,54 24,71 24,05 22,69 22,17 22,57 23,49 24,64 25,04 24,57

L8 23,80 23,73 24,02 24,06 23,28 21,82 21,25 21,66 22,68 24,03 24,63 24,23

L9 23,35 23,30 23,49 23,37 22,47 20,92 20,28 20,69 21,82 23,39 24,21 23,88

L10 23,05 23,02 23,11 22,85 21,84 20,20 19,51 19,90 21,09 22,83 23,86 23,62

L11 23,77 23,82 23,79 23,44 22,40 20,80 20,05 20,29 21,31 22,91 23,99 24,07

L12 24,49 24,61 24,46 24,03 22,96 21,40 20,59 20,69 21,53 22,98 24,13 24,52

L13 25,03 25,20 24,98 24,49 23,41 21,87 21,03 21,02 21,74 23,07 24,26 24,87

M1 27,47 27,55 28,01 28,23 27,47 26,22 25,36 25,14 25,44 26,26 27,01 27,50

M2 27,31 27,38 27,87 28,08 27,34 26,09 25,25 25,04 25,35 26,16 26,90 27,36

M3 27,02 27,06 27,56 27,78 27,04 25,80 24,99 24,82 25,17 26,00 26,70 27,09

M4 26,61 26,62 27,14 27,36 26,64 25,39 24,62 24,51 24,92 25,78 26,44 26,73

M5 25,10 25,04 25,59 25,83 25,05 23,68 23,01 23,20 23,94 24,99 25,53 25,43

M6 24,28 24,21 24,66 24,82 24,05 22,62 22,00 22,32 23,22 24,44 24,97 24,66

M7 23,73 23,64 24,02 24,13 23,37 21,90 21,32 21,72 22,73 24,07 24,59 24,13

M8 23,25 23,19 23,44 23,37 22,47 20,91 20,26 20,65 21,72 23,23 23,96 23,65

M9 22,76 22,74 22,86 22,60 21,55 19,89 19,17 19,54 20,66 22,36 23,31 23,17

M10 22,44 22,46 22,45 22,02 20,83 19,09 18,31 18,64 19,80 21,63 22,78 22,82

M11 23,26 23,35 23,23 22,72 21,52 19,84 19,02 19,22 20,22 21,90 23,09 23,39

M12 24,08 24,23 24,01 23,43 22,22 20,58 19,73 19,81 20,64 22,16 23,39 23,97

M13 24,70 24,90 24,60 23,98 22,77 21,17 20,30 20,28 20,99 22,39 23,66 24,42

Page 66: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

VI

ANNEX C : Matrice initiale de l’ACP pour le taux de vapeur d’eau

JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUL AOU SEPT OCT NOV DEC

A1 51,56 51,84 51,31 46,11 39,18 33,21 31,17 30,64 30,51 34,34 40,04 47,40

A2 51,62 51,91 51,30 46,07 39,12 33,23 31,17 30,56 30,39 34,20 39,90 47,34

A3 51,69 52,02 51,32 46,06 39,09 33,26 31,18 30,51 30,29 34,08 39,76 47,30

A4 51,77 52,12 51,33 46,04 39,05 33,30 31,19 30,45 30,19 33,95 39,62 47,25

A5 51,79 52,17 51,29 46,01 39,02 33,32 31,22 30,44 30,15 33,87 39,47 47,17

A6 51,80 52,20 51,24 45,97 38,99 33,35 31,25 30,44 30,12 33,81 39,33 47,07

A7 51,80 52,24 51,18 45,92 38,95 33,37 31,27 30,44 30,10 33,74 39,19 46,96

A8 51,77 52,25 51,13 45,91 39,00 33,45 31,39 30,55 30,19 33,80 39,11 46,85

A9 51,75 52,25 51,07 45,91 39,05 33,53 31,51 30,66 30,29 33,86 39,03 46,73

A10 51,72 52,26 51,01 45,90 39,11 33,61 31,63 30,79 30,40 33,93 38,97 46,62

A11 51,69 52,25 50,98 45,94 39,21 33,75 31,82 30,99 30,62 34,14 39,02 46,55

A12 51,66 52,24 50,94 45,99 39,32 33,88 32,00 31,18 30,84 34,36 39,07 46,48

A13 51,62 52,23 50,91 46,02 39,40 33,99 32,17 31,36 31,04 34,57 39,13 46,42

B1 51,81 52,12 51,37 46,00 38,99 33,02 30,98 30,52 30,54 34,49 40,22 47,56

B2 51,86 52,19 51,36 45,97 38,94 33,03 30,98 30,44 30,39 34,31 40,05 47,50

B3 51,94 52,31 51,38 45,95 38,90 33,07 30,99 30,37 30,26 34,15 39,89 47,45

B4 52,01 52,42 51,40 45,94 38,86 33,10 31,00 30,30 30,14 34,00 39,73 47,41

B5 52,01 52,45 51,35 45,88 38,79 33,10 30,99 30,24 30,04 33,85 39,52 47,29

B6 51,98 52,47 51,27 45,81 38,71 33,09 30,97 30,18 29,94 33,70 39,31 47,14

B7 51,96 52,48 51,19 45,74 38,64 33,08 30,96 30,13 29,85 33,55 39,09 47,00

B8 51,88 52,44 51,09 45,70 38,65 33,13 31,05 30,20 29,89 33,53 38,94 46,83

B9 51,81 52,40 51,00 45,65 38,68 33,19 31,14 30,28 29,94 33,51 38,79 46,65

B10 51,74 52,37 50,91 45,63 38,72 33,26 31,26 30,38 30,01 33,52 38,66 46,49

B11 51,73 52,37 50,90 45,72 38,88 33,45 31,50 30,63 30,26 33,75 38,71 46,42

B12 51,71 52,38 50,90 45,80 39,04 33,65 31,74 30,88 30,51 33,97 38,75 46,35

B13 51,68 52,38 50,89 45,88 39,18 33,81 31,96 31,11 30,75 34,20 38,82 46,30

C1 52,05 52,39 51,43 45,89 38,81 32,82 30,80 30,41 30,57 34,63 40,40 47,72

C2 52,10 52,47 51,42 45,86 38,75 32,84 30,80 30,32 30,40 34,43 40,21 47,65

C3 52,18 52,59 51,45 45,85 38,71 32,87 30,80 30,23 30,24 34,23 40,02 47,61

C4 52,25 52,72 51,47 45,84 38,67 32,90 30,81 30,14 30,09 34,04 39,83 47,56

C5 52,23 52,74 51,40 45,76 38,57 32,88 30,76 30,04 29,93 33,82 39,57 47,41

C6 52,17 52,73 51,30 45,66 38,44 32,83 30,70 29,93 29,76 33,59 39,29 47,22

C7 52,11 52,72 51,20 45,56 38,32 32,78 30,64 29,81 29,60 33,36 39,00 47,04

C8 51,99 52,64 51,06 45,48 38,31 32,81 30,71 29,85 29,59 33,26 38,77 46,80

C9 51,87 52,55 50,92 45,40 38,30 32,84 30,78 29,90 29,58 33,16 38,54 46,57

C10 51,77 52,48 50,80 45,35 38,32 32,91 30,88 29,98 29,62 33,11 38,35 46,35

C11 51,76 52,50 50,83 45,49 38,54 33,16 31,18 30,28 29,90 33,35 38,40 46,29

C12 51,76 52,52 50,86 45,62 38,76 33,42 31,48 30,58 30,19 33,58 38,44 46,23

C13 51,74 52,54 50,88 45,74 38,95 33,63 31,74 30,86 30,46 33,83 38,51 46,17

Page 67: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

VII

JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUL AOU SEP OCT NOV DEC

D1 52,30 52,68 51,51 45,82 38,64 32,63 30,63 30,31 30,65 34,88 40,71 47,96

D2 52,36 52,77 51,52 45,80 38,60 32,67 30,64 30,23 30,49 34,67 40,52 47,90

D3 52,42 52,90 51,55 45,80 38,56 32,70 30,64 30,14 30,31 34,46 40,32 47,85

D4 52,49 53,02 51,57 45,79 38,53 32,74 30,65 30,05 30,14 34,24 40,12 47,79

D5 52,43 53,01 51,47 45,67 38,37 32,66 30,55 29,88 29,91 33,95 39,79 47,60

D6 52,32 52,96 51,32 45,51 38,17 32,54 30,41 29,68 29,66 33,62 39,42 47,36

D7 52,21 52,90 51,17 45,35 37,96 32,42 30,28 29,49 29,41 33,30 39,06 47,12

D8 52,07 52,78 51,03 45,28 37,98 32,48 30,37 29,54 29,39 33,16 38,79 46,86

D9 51,90 52,63 50,87 45,22 38,02 32,57 30,49 29,63 29,38 33,03 38,50 46,57

D10 51,72 52,48 50,71 45,17 38,09 32,69 30,66 29,75 29,41 32,91 38,19 46,25

D11 51,70 52,49 50,72 45,29 38,30 32,96 30,97 30,05 29,69 33,10 38,19 46,15

D12 51,67 52,51 50,73 45,40 38,49 33,19 31,23 30,31 29,92 33,27 38,18 46,05

D13 51,66 52,53 50,75 45,51 38,65 33,39 31,47 30,55 30,16 33,46 38,22 46,00

E1 52,56 52,96 51,61 45,78 38,48 32,46 30,46 30,23 30,77 35,18 41,09 48,24

E2 52,61 53,07 51,63 45,77 38,46 32,51 30,49 30,17 30,61 34,98 40,91 48,18

E3 52,67 53,20 51,66 45,77 38,44 32,55 30,50 30,08 30,43 34,75 40,69 48,13

E4 52,74 53,34 51,70 45,77 38,41 32,60 30,51 29,99 30,24 34,52 40,48 48,07

E5 52,63 53,28 51,55 45,59 38,18 32,45 30,34 29,75 29,93 34,15 40,09 47,83

E6 52,46 53,17 51,34 45,36 37,89 32,24 30,12 29,45 29,58 33,72 39,64 47,52

E7 52,29 53,05 51,13 45,12 37,59 32,03 29,89 29,15 29,24 33,30 39,18 47,22

E8 52,14 52,91 50,99 45,06 37,61 32,09 29,97 29,20 29,20 33,15 38,93 46,98

E9 51,92 52,69 50,80 45,00 37,67 32,20 30,11 29,29 29,17 32,96 38,57 46,63

E10 51,12 52,02 49,87 43,95 36,57 31,24 29,21 28,37 28,27 31,96 37,53 45,63

E11 51,54 52,41 50,53 45,05 38,03 32,74 30,74 29,82 29,47 32,86 37,97 45,94

E12 51,51 52,42 50,53 45,12 38,17 32,94 30,96 30,02 29,65 32,95 37,92 45,84

E13 51,51 52,45 50,57 45,23 38,32 33,12 31,16 30,23 29,84 33,10 37,94 45,80

F1 52,81 53,25 51,71 45,73 38,33 32,28 30,29 30,15 30,89 35,48 41,47 48,52

F2 52,87 53,37 51,75 45,74 38,32 32,35 30,33 30,10 30,74 35,28 41,29 48,47

F3 52,92 53,51 51,78 45,74 38,31 32,40 30,35 30,02 30,54 35,04 41,07 48,41

F4 52,98 53,65 51,82 45,74 38,30 32,45 30,37 29,93 30,35 34,80 40,85 48,35

F5 52,82 53,55 51,62 45,51 38,00 32,24 30,14 29,61 29,96 34,35 40,39 48,06

F6 52,59 53,38 51,35 45,21 37,61 31,94 29,82 29,22 29,51 33,82 39,85 47,69

F7 52,36 53,21 51,09 44,90 37,22 31,64 29,50 28,82 29,06 33,30 39,31 47,32

F8 52,23 53,08 50,95 44,79 37,14 31,59 29,47 28,76 28,96 33,14 39,10 47,13

F9 51,94 52,81 50,68 44,59 37,02 31,53 29,42 28,68 28,80 32,84 38,70 46,75

F10 51,03 51,96 49,76 43,78 36,37 31,05 29,01 28,18 28,11 31,83 37,43 45,55

F11 51,29 52,26 50,23 44,64 37,57 32,38 30,36 29,43 29,12 32,47 37,60 45,60

F12 51,32 52,31 50,30 44,80 37,80 32,64 30,64 29,68 29,32 32,59 37,61 45,58

F13 51,36 52,38 50,39 44,96 37,99 32,84 30,86 29,90 29,52 32,75 37,66 45,60

G1 53,04 53,50 51,81 45,66 38,14 32,07 30,08 30,01 30,95 35,76 41,87 48,83

G2 53,09 53,61 51,85 45,71 38,19 32,18 30,17 30,01 30,85 35,61 41,73 48,80

G3 53,15 53,75 51,90 45,74 38,23 32,29 30,25 30,00 30,72 35,42 41,55 48,75

G4 53,20 53,88 51,95 45,78 38,27 32,39 30,32 29,98 30,59 35,23 41,37 48,71

G5 52,94 53,69 51,65 45,44 37,85 32,06 29,97 29,53 30,08 34,67 40,81 48,33

Page 68: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

VIII

JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUL AOU SEP OCT NOV DEC

G6 52,58 53,38 51,24 44,97 37,27 31,59 29,47 28,95 29,44 33,98 40,13 47,84

G7 52,22 53,08 50,83 44,50 36,69 31,11 28,97 28,36 28,80 33,30 39,45 47,35

G8 52,02 52,90 50,64 44,32 36,54 30,98 28,86 28,23 28,63 33,06 39,16 47,09

G9 50,47 51,43 49,09 42,94 35,42 30,11 28,11 27,34 27,41 31,27 36,94 45,04

G10 50,32 51,28 48,94 42,82 35,33 30,04 28,06 27,27 27,30 31,10 36,72 44,84

G11 50,78 51,80 49,65 43,94 36,82 31,68 29,66 28,75 28,53 31,93 37,15 45,15

G12 50,89 51,92 49,80 44,19 37,16 32,04 30,02 29,08 28,81 32,12 37,25 45,22

G13 50,99 52,05 49,97 44,43 37,43 32,33 30,33 29,37 29,07 32,33 37,35 45,29

H1 53,26 53,73 51,91 45,60 37,95 31,86 29,86 29,86 31,00 36,03 42,28 49,14

H2 53,32 53,85 51,96 45,68 38,05 32,02 30,00 29,93 30,96 35,93 42,17 49,13

H3 53,36 53,98 52,02 45,75 38,16 32,18 30,14 29,98 30,91 35,81 42,04 49,11

H4 53,41 54,11 52,08 45,83 38,26 32,35 30,29 30,04 30,85 35,68 41,91 49,08

H5 53,04 53,81 51,67 45,37 37,70 31,89 29,81 29,46 30,21 35,01 41,25 48,61

H6 52,54 53,36 51,11 44,72 36,93 31,22 29,11 28,67 29,37 34,15 40,42 47,99

H7 52,04 52,91 50,55 44,07 36,15 30,56 28,42 27,88 28,53 33,30 39,59 47,36

H8 51,78 52,67 50,28 43,82 35,92 30,37 28,25 27,69 28,28 32,97 39,21 47,02

H9 49,71 50,70 48,21 41,92 34,31 29,03 27,08 26,36 26,55 30,52 36,22 44,31

H10 49,52 50,52 48,02 41,74 34,17 28,92 26,99 26,25 26,40 30,28 35,93 44,04

H11 49,62 50,63 48,17 41,96 34,44 29,21 27,26 26,51 26,62 30,44 36,04 44,13

H12 50,42 51,49 49,27 43,55 36,48 31,40 29,38 28,45 28,27 31,64 36,89 44,84

H13 50,59 51,69 49,52 43,87 36,84 31,77 29,76 28,82 28,60 31,90 37,03 44,98

I1 53,49 53,97 52,00 45,52 37,75 31,64 29,64 29,71 31,03 36,28 42,66 49,45

I2 53,53 54,08 52,06 45,64 37,91 31,84 29,82 29,82 31,05 36,24 42,60 49,45

I3 53,57 54,19 52,12 45,75 38,07 32,06 30,02 29,95 31,07 36,18 42,51 49,44

I4 53,60 54,31 52,19 45,85 38,22 32,28 30,23 30,08 31,09 36,12 42,43 49,43

I5 53,13 53,91 51,68 45,28 37,55 31,71 29,64 29,39 30,33 35,34 41,68 48,87

I6 52,49 53,32 50,97 44,47 36,59 30,87 28,77 28,41 29,30 34,32 40,70 48,12

I7 51,84 52,73 50,26 43,65 35,62 30,02 27,89 27,42 28,25 33,28 39,71 47,36

I8 51,51 52,41 49,91 43,32 35,31 29,76 27,65 27,15 27,93 32,86 39,22 46,92

I9 48,83 49,85 47,22 40,80 33,13 27,89 25,99 25,33 25,64 29,71 35,43 43,48

I10 48,60 49,64 47,00 40,59 32,96 27,77 25,88 25,20 25,46 29,42 35,06 43,15

I11 48,74 49,78 47,18 40,85 33,29 28,11 26,21 25,51 25,72 29,61 35,22 43,28

I12 49,05 50,11 47,60 41,45 34,06 28,94 26,99 26,22 26,33 30,07 35,59 43,60

I13 50,21 51,35 49,08 43,34 36,28 31,25 29,22 28,30 28,15 31,50 36,73 44,67

J1 53,68 54,11 52,01 45,34 37,46 31,34 29,33 29,42 30,82 36,30 42,86 49,67

J2 53,67 54,15 52,03 45,43 37,61 31,53 29,50 29,55 30,89 36,29 42,80 49,63

J3 53,57 54,13 51,98 45,47 37,71 31,70 29,65 29,68 30,97 36,28 42,71 49,54

J4 53,47 54,11 51,94 45,52 37,82 31,87 29,81 29,81 31,05 36,27 42,62 49,44

J5 53,01 53,71 51,47 45,04 37,29 31,43 29,36 29,25 30,40 35,57 41,93 48,90

J6 49,16 49,91 47,49 41,00 33,24 27,74 25,71 25,34 26,32 31,51 38,02 45,11

J7 51,36 52,23 49,76 43,16 35,17 29,59 27,48 27,02 27,87 32,92 39,37 46,94

J8 50,66 51,55 49,05 42,49 34,57 29,08 27,01 26,52 27,29 32,19 38,52 46,13

J9 46,63 47,57 44,97 38,68 31,27 26,21 24,39 23,80 24,22 28,34 34,01 41,63

J10 46,32 47,30 44,68 38,45 31,14 26,16 24,38 23,76 24,06 27,92 33,38 41,11

Page 69: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

IX

JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUL AOU SEP OCT NOV DEC

J11 46,65 47,68 45,10 38,99 31,80 26,83 25,00 24,33 24,56 28,31 33,73 41,45

J12 47,16 48,26 45,76 39,84 32,82 27,88 25,98 25,21 25,34 28,92 34,29 41,98

J13 49,97 51,13 48,86 43,14 36,10 31,09 29,07 28,15 28,01 31,35 36,55 44,46

K1 53,88 54,26 52,03 45,15 37,17 31,03 29,02 29,13 30,61 36,32 43,05 49,90

K2 53,80 54,22 51,99 45,23 37,30 31,21 29,17 29,28 30,73 36,35 43,01 49,82

K3 53,57 54,06 51,84 45,20 37,36 31,33 29,28 29,41 30,87 36,39 42,92 49,64

K4 53,34 53,91 51,69 45,18 37,42 31,45 29,40 29,54 31,01 36,43 42,82 49,45

K5 52,87 53,48 51,23 44,75 36,98 31,09 29,03 29,09 30,49 35,85 42,22 48,94

K6 51,99 52,67 50,35 43,84 36,02 30,26 28,19 28,09 29,32 34,60 41,01 47,95

K7 47,29 48,03 45,56 39,07 31,35 26,00 24,00 23,56 24,50 29,73 36,30 43,34

K8 45,98 46,80 44,28 37,94 30,50 25,38 23,51 23,02 23,73 28,40 34,47 41,64

K9 44,84 45,72 43,15 36,96 29,77 24,84 23,09 22,56 23,07 27,23 32,85 40,14

K10 44,09 45,03 42,43 36,36 29,36 24,59 22,92 22,35 22,69 26,45 31,74 39,11

K11 45,08 46,10 43,54 37,60 30,67 25,86 24,09 23,44 23,69 27,33 32,62 40,07

K12 46,24 47,36 44,86 39,05 32,22 27,36 25,48 24,72 24,86 28,36 33,66 41,20

K13 49,47 50,69 48,39 42,71 35,74 30,76 28,75 27,84 27,73 31,04 36,18 44,04

L1 54,01 54,35 51,95 44,86 36,78 30,65 28,64 28,74 30,28 36,20 43,11 50,02

L2 53,88 54,26 51,90 44,93 36,92 30,82 28,78 28,90 30,43 36,26 43,08 49,92

L3 53,56 54,00 51,68 44,89 36,97 30,94 28,89 29,07 30,65 36,37 43,00 49,68

L4 53,21 53,72 51,45 44,85 37,03 31,06 29,00 29,24 30,88 36,48 42,92 49,42

L5 49,01 49,63 47,15 40,52 32,79 27,26 25,26 25,10 26,34 31,78 38,31 45,12

L6 51,36 51,94 49,61 43,09 35,34 29,57 27,54 27,61 29,06 34,52 40,94 47,55

L7 46,44 47,16 44,67 38,20 30,58 25,32 23,36 22,92 23,82 28,98 35,50 42,50

L8 44,87 45,65 43,12 36,84 29,53 24,51 22,68 22,21 22,94 27,61 33,66 40,67

L9 43,22 44,07 41,51 35,44 28,45 23,67 21,98 21,49 22,04 26,19 31,74 38,75

L10 42,01 42,92 40,33 34,45 27,75 23,17 21,59 21,06 21,44 25,13 30,25 37,27

L11 43,76 44,78 42,23 36,44 29,74 25,05 23,33 22,69 22,95 26,52 31,69 38,92

L12 45,52 46,65 44,14 38,42 31,73 26,94 25,07 24,31 24,46 27,91 33,14 40,57

L13 46,83 48,04 45,56 39,91 33,21 28,35 26,38 25,54 25,59 28,96 34,22 41,79

M1 53,97 54,29 51,65 44,28 36,12 30,04 28,04 28,07 29,61 35,68 42,78 49,87

M2 53,84 54,21 51,60 44,35 36,24 30,17 28,15 28,20 29,74 35,73 42,74 49,77

M3 53,50 53,91 51,40 44,37 36,36 30,34 28,30 28,42 30,00 35,87 42,69 49,52

M4 53,02 53,51 51,13 44,38 36,51 30,57 28,51 28,72 30,37 36,08 42,61 49,19

M5 48,71 49,25 46,53 39,62 31,88 26,40 24,46 24,34 25,71 31,34 37,93 44,73

M6 46,21 46,84 44,20 37,57 30,07 24,88 23,02 22,69 23,68 28,84 35,24 42,19

M7 44,50 45,20 42,61 36,17 28,84 23,84 22,04 21,57 22,29 27,13 33,41 40,45

M8 42,92 43,68 41,11 34,94 27,92 23,13 21,43 20,95 21,56 25,99 31,84 38,74

M9 41,34 42,15 39,59 33,70 27,01 22,43 20,84 20,35 20,85 24,88 30,26 37,01

M10 40,22 41,10 38,55 32,90 26,49 22,08 20,57 20,05 20,44 24,09 29,08 35,73

M11 42,30 43,31 40,76 35,15 28,70 24,15 22,48 21,84 22,11 25,63 30,69 37,65

M12 44,39 45,53 42,97 37,39 30,91 26,22 24,39 23,63 23,77 27,17 32,29 39,56

M13 45,95 47,18 44,63 39,08 32,56 27,77 25,83 24,98 25,03 28,33 33,48 40,98

Page 70: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

X

ANNEXE D : Matrice de corrélation des variables pour la température Variables jan fev mar avr mai juin jul août sept oct nov déc

jan 1 0,9989 0,9973 0,9820 0,9708 0,9668 0,9537 0,9343 0,9082 0,8849 0,9296 0,9896

fev 0,9989 1 0,9936 0,9731 0,9593 0,9550 0,9400 0,9179 0,8887 0,8628 0,9118 0,9824

mar 0,9973 0,9936 1 0,9925 0,9841 0,9813 0,9711 0,9548 0,9314 0,9096 0,9449 0,9923

avr 0,9820 0,9731 0,9925 1 0,9981 0,9972 0,9925 0,9828 0,9669 0,9508 0,9714 0,9905

mai 0,9708 0,9593 0,9841 0,9981 1 0,9996 0,9977 0,9919 0,9800 0,9667 0,9819 0,9870

juin 0,9668 0,9550 0,9813 0,9972 0,9996 1 0,9988 0,9934 0,9820 0,9688 0,9807 0,9831

jul 0,9537 0,9400 0,9711 0,9925 0,9977 0,9988 1 0,9976 0,9892 0,9778 0,9833 0,9748

août 0,9343 0,9179 0,9548 0,9828 0,9919 0,9934 0,9976 1 0,9968 0,9886 0,9873 0,9630

sept 0,9082 0,8887 0,9314 0,9669 0,9800 0,9820 0,9892 0,9968 1 0,9969 0,9886 0,9457

oct 0,8849 0,8628 0,9096 0,9508 0,9667 0,9688 0,9778 0,9886 0,9969 1 0,9884 0,9306

nov 0,9296 0,9118 0,9449 0,9714 0,9819 0,9807 0,9833 0,9873 0,9886 0,9884 1 0,9691

déc 0,9896 0,9824 0,9923 0,9905 0,9870 0,9831 0,9748 0,9630 0,9457 0,9306 0,9691 1

ANNEXE D : Matrice de corrélation des variables pour le taux de

vapeur d’eau Variables jan fev mar avr mai juin jul aou sept oct nov déc

jan 1 0,9974 0,9911 0,9563 0,9125 0,8752 0,8664 0,9095 0,9643 0,9711 0,9489 0,9829

fevr 0,9974 1 0,9874 0,9525 0,9083 0,8750 0,8659 0,9053 0,9559 0,9571 0,9323 0,9717

mar 0,9911 0,9874 1 0,9861 0,9570 0,9282 0,9209 0,9528 0,9817 0,9577 0,9188 0,9623

avr 0,9563 0,9525 0,9861 1 0,9916 0,9761 0,9718 0,9880 0,9831 0,9191 0,8565 0,9103

mai 0,9125 0,9083 0,9570 0,9916 1 0,9946 0,9929 0,9981 0,9691 0,8763 0,7964 0,8553

juin 0,8752 0,8750 0,9282 0,9761 0,9946 1 0,9996 0,9930 0,9431 0,8269 0,7340 0,8022

jul 0,8664 0,8659 0,9209 0,9718 0,9929 0,9996 1 0,9925 0,9400 0,8202 0,7242 0,7919

aou 0,9095 0,9053 0,9528 0,9880 0,9981 0,9930 0,9925 1 0,9741 0,8820 0,7991 0,8533

sept 0,9643 0,9559 0,9817 0,9831 0,9691 0,9431 0,9400 0,9741 1 0,9647 0,9111 0,9410

oct 0,9711 0,9571 0,9577 0,9191 0,8763 0,8269 0,8202 0,8820 0,9647 1 0,9864 0,9885

nov 0,9489 0,9323 0,9188 0,8565 0,7964 0,7340 0,7242 0,7991 0,9111 0,9864 1 0,9895

déc 0,9829 0,9717 0,9623 0,9103 0,8553 0,8022 0,7919 0,8533 0,9410 0,9885 0,9895 1

Page 71: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

XI

ANNEXE E : Qualité de représentations des individus pour la

température

Individus

AXE F1

Individus

AXE F1

Individus

AXE F1

coordonnée Cosinus carrés coordonnées

Cosinus carrés coordonnées

Cosinus carrés

A1 2,300 0,989 G1 2,496 0,996 M1 2,588 0,980

A2 2,244 0,989 G2 2,512 0,997 M2 2,237 0,965

A3 2,199 0,989 G3 2,559 0,997 M3 1,540 0,911

A4 2,154 0,989 G4 2,607 0,995 M4 0,577 0,489

A5 2,043 0,985 G5 2,371 0,987 M5 -3,087 0,917

A6 1,911 0,980 G6 2,041 0,964 M6 -5,355 0,966

A7 1,778 0,973 G7 1,712 0,915 M7 -6,907 0,976

A8 1,634 0,961 G8 1,508 0,898 M8 -8,996 0,997

A9 1,489 0,942 G9 -0,159 0,154 M9 -11,137 1,000

A10 1,350 0,918 G10 -0,328 0,460 M10 -12,803 0,997

A11 1,257 0,902 G11 -0,526 0,463 M11 -11,137 0,990

A12 1,164 0,882 G12 -0,570 0,365 M12 -9,471 0,975

A13 1,099 0,870 G13 -0,445 0,226 M13 -8,153 0,953

B1 2,376 0,993 H1 2,421 0,996 B2 2,334 0,994 H2 2,406 0,997 B3 2,304 0,995 H3 2,422 0,997 B4 2,274 0,995 H4 2,439 0,994 B5 2,152 0,993 H5 2,119 0,969 B6 2,000 0,989 H6 1,688 0,884 B7 1,848 0,982 H7 1,257 0,687 B8 1,640 0,966 H8 1,030 0,592 B9 1,428 0,936 H9 -0,788 0,479 B10 1,233 0,890 H10 -0,973 0,592 B11 1,151 0,862 H11 -1,010 0,709 B12 1,069 0,828 H12 -1,291 0,783 B13 1,019 0,808 H13 -1,109 0,663 C1 2,453 0,996 I1 2,352 0,994 C2 2,424 0,997 I2 2,299 0,997 C3 2,409 0,998 I3 2,270 0,997 C4 2,394 0,999 I4 2,241 0,992 C5 2,261 0,998 I5 1,850 0,939 C6 2,089 0,995 I6 1,331 0,731 C7 1,917 0,989 I7 0,806 0,327 C8 1,646 0,970 I8 0,537 0,172

Page 72: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

XII

C9 1,368 0,928 I9 -1,595 0,628 C10 1,115 0,852 I10 -1,777 0,680 C11 1,045 0,809 I11 -1,860 0,778 C12 0,974 0,757 I12 -2,057 0,949 C13 0,938 0,732 I13 -1,744 0,838 D1 2,497 0,997 J1 2,359 0,995 D2 2,489 0,998 J2 2,173 0,996 D3 2,500 0,999 J3 1,911 0,991 D4 2,510 0,999 J4 1,648 0,970 D5 2,368 1,000 J5 1,301 0,889 D6 2,175 0,999 J6 -2,452 0,822 D7 1,981 0,998 J7 0,232 0,038 D8 1,701 0,987 J8 -0,417 0,116 D9 1,371 0,949 J9 -4,397 0,951 D10 1,017 0,830 J10 -2,396 0,983 D11 0,880 0,721 J11 -4,779 0,990 D12 0,763 0,601 J12 -5,007 0,995 D13 0,724 0,551 J13 -2,099 0,865 E1 2,527 0,997 K1 2,366 0,990 E2 2,544 0,998 K2 2,048 0,984 E3 2,585 0,998 K3 1,552 0,957 E4 2,625 0,998 K4 1,056 0,854 E5 2,474 0,999 K5 0,654 0,610 E6 2,258 0,999 K6 0,068 0,009 E7 2,042 0,998 K7 -4,390 0,907 E8 1,794 0,999 K8 -5,602 0,965 E9 1,420 0,983 K9 -6,667 0,985 E10 0,340 0,752 K10 -7,418 0,992 E11 0,610 0,512 K11 -6,972 0,999 E12 0,462 0,301 K12 -6,447 0,989 E13 0,448 0,265 K13 -2,832 0,896 F1 2,557 0,996 L1 2,416 0,983 F2 2,599 0,996 L2 2,011 0,967 F3 2,669 0,997 L3 1,331 0,898 F4 2,740 0,996 L4 0,613 0,543 F5 2,579 0,995 L5 -2,978 0,892 F6 2,341 0,993 L6 -1,064 0,673 F7 2,103 0,989 L7 -5,217 0,937 F8 1,910 0,990 L8 -6,928 0,982 F9 1,509 0,994 L9 -8,719 0,996 F10 0,246 0,673 L10 -10,128 0,999 F11 0,169 0,059 L11 -8,865 0,997 F12 0,110 0,019 L12 -7,603 0,984 F13 0,171 0,040 L13 -6,592 0,960

Page 73: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

XIII

ANNEXE F : Qualité de représentations des individus pour le taux de

vapeur d’eau

Individus

AXE F1

Individus

AXE F1

Individus

AXE F1

Coordonnées cosinus carrés Coordonnées

cosinus carrés Coordonnées

cosinus carrés

A1 2,054 0,84 G1 2,485 0,93 M1 1,708 0,41

A2 2,004 0,84 G2 2,495 0,95 M2 1,746 0,44

A3 1,978 0,84 G3 2,489 0,96 M3 1,746 0,49

A4 1,952 0,84 G4 2,483 0,97 M4 1,747 0,54

A5 1,919 0,83 G5 2,012 0,96 M5 -3,695 0,85

A6 1,884 0,81 G6 1,385 0,89 M6 -6,264 0,97

A7 1,849 0,80 G7 0,759 0,62 M7 -8,021 0,99

A8 1,874 0,78 G8 0,534 0,47 M8 -9,405 1,00

A9 1,903 0,76 G9 -1,153 0,83 M9 -10,783 1,00

A10 1,942 0,74 G10 -1,308 0,85 M10 -11,692 1,00

A11 2,047 0,74 G11 -0,094 0,01 M11 -9,316 0,99

A12 2,151 0,73 G12 0,177 0,03 M12 -6,941 0,99

A13 2,250 0,72 G13 0,428 0,15 M13 -5,161 0,98

B1 2,083 0,89 H1 2,558 0,89 B2 2,025 0,90 H2 2,611 0,91 B3 1,989 0,90 H3 2,658 0,93 B4 1,952 0,90 H4 2,706 0,95 B5 1,875 0,88 H5 2,090 0,92 B6 1,783 0,86 H6 1,254 0,77 B7 1,692 0,83 H7 0,417 0,22 B8 1,663 0,80 H8 0,107 0,02 B9 1,638 0,76 H9 -2,235 0,94 B10 1,634 0,73 H10 -2,450 0,95 B11 1,778 0,72 H11 -2,220 0,94 B12 1,923 0,71 H12 -0,477 0,25 B13 2,056 0,71 H13 -0,139 0,02 C1 2,112 0,94 I1 2,619 0,84 C2 2,046 0,95 I2 2,712 0,87 C3 1,999 0,95 I3 2,805 0,90 C4 1,952 0,95 I4 2,897 0,92 C5 1,830 0,93 I5 2,155 0,87 C6 1,683 0,90 I6 1,122 0,61 C7 1,535 0,86 I7 0,074 0,01 C8 1,451 0,81 I8 -0,335 0,11 C9 1,372 0,74 I9 -3,413 0,97 C10 1,325 0,68 I10 -3,671 0,97 C11 1,510 0,69 I11 -3,389 0,97 C12 1,694 0,69 I12 -2,725 0,97 C13 1,862 0,69 I13 -0,677 0,41

Page 74: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

XIV

D1 2,194 0,97 J1 2,532 0,77 D2 2,135 0,98 J2 2,608 0,81 D3 2,085 0,99 J3 2,645 0,83 D4 2,034 0,98 J4 2,682 0,86 D5 1,847 0,97 J5 2,037 0,80 D6 1,614 0,94 J6 -2,712 0,87 D7 1,382 0,89 J7 -0,450 0,16 D8 1,294 0,83 J8 -1,233 0,65 D9 1,203 0,74 J9 -5,599 1,00 D10 1,134 0,63 J10 -5,902 1,00 D11 1,300 0,63 J11 -5,314 1,00 D12 1,443 0,63 J12 -4,395 0,99 D13 1,587 0,63 J13 -0,900 0,54 E1 2,301 0,98 K1 2,445 0,70 E2 2,257 0,99 K2 2,504 0,73 E3 2,205 1,00 K3 2,485 0,76 E4 2,154 1,00 K4 2,466 0,78 E5 1,893 0,99 K5 1,897 0,70 E6 1,561 0,97 K6 0,706 0,27 E7 1,229 0,90 K7 -4,926 0,95 E8 1,135 0,87 K8 -6,231 0,99 E9 1,018 0,77 K9 -7,369 1,00 E10 -0,119 0,04 K10 -8,075 1,00 E11 1,045 0,54 K11 -6,759 1,00 E12 1,146 0,53 K12 -5,210 0,99 E13 1,276 0,55 K13 -1,359 0,73 F1 2,408 0,96 L1 2,241 0,60 F2 2,378 0,98 L2 2,294 0,64 F3 2,326 0,99 L3 2,260 0,66 F4 2,274 0,99 L4 2,223 0,68 F5 1,938 0,98 L5 -2,945 0,83 F6 1,508 0,95 L6 0,082 0,00 F7 1,077 0,84 L7 -5,863 0,97 F8 0,936 0,81 L8 -7,381 0,99 F9 0,679 0,69 L9 -8,954 1,00 F10 -0,291 0,20 L10 -10,069 1,00 F11 0,628 0,30 L11 -7,968 1,00 F12 0,798 0,36 L12 -5,868 0,99 F13 0,964 0,42 L13 -4,294 0,98

Page 75: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

XV

ANNEXE G : Intercorrélation entre les variables predicteurs et

prédictands Variable

prédicteur nᵒ P_value rho

1 0 -0,6828

2 0 -0,5439

3 0 0,4481

4 -0,5069

5 6,97 -0,2361

6 1,17 0,21 2

7 3,71 -0,1204

8 8,62 -0,2069

9 2,69 -0,178

10 0,00096 -0,0332

11 0,07611 -0,0179

12 3,06 -0,1315

13 4,03 0,0592

14 0 -0,4136

15 0 0,4319

16 7,23 -0,3216

17 5,18 -0,2083

8 3,95 0,24 7

19 8,84 -0,1097

20 8,77 0,3202

21 0 -0,5144

22 3,46 0,2922

23 0 0,57 6

24 0 0,5282

25 0 0,7204

26 0 0,7385

Variable

prédicteur nᵒ P_value rho

1 0 -0,7144

2 0 -0,5574

3 0 0,5560

4 0 -0,5423

5 1,30 -0, 703

6 5,22 0,3447

7 5,51 -0,1867

8 3,38 -0,2116

9 2,73 -0,255

10 5,75 0,0405

11 1,20 -0,0886

12 5,41 -0,2135

13 8,46 0,0539

14 0 -0,4018

15 0 0,51 2

16 4,35 0,2928

17 8,85 -0,2293

18 6,47 0,3642

19 7,94 -0,0688

20 9,22 0,2495

21 0 -0,5952

22 3,11 0,3472

23 0 0,5985

24 0 0,5366

25 0 0,6946

26 0 0,6773

Page 76: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

XVI

ANNEXE H : la température désaisonnalisée et stationnaire avec son

corrélogramme.

Figire 1 :Série désaisonnalisée et stationnaire de zone 1

Figure 2 :Corrélogrammes de la série désaisonnalisée et

stationnaire de la zone 1

Figure 3 : Série désaisonnalisée est stationnaire dans

la zone 2

Figure 4 :Corrélogrammes de la série désaisonnalisée

et stationnaire dans la zone 2

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

Mois

Tem

péra

ture

Température désaiisonalisée et stationnaire

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50-0.5

0

0.5

1

Decalage

AC

F

Corrélogramme de la série différenciée

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50-0.5

0

0.5

1

DecalageP

AC

F

Corrélogramme partiel de la série différenciée

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

Mois

Tem

péra

ture

Température désaisonalisée et stationnaire

0 10 20 30 40 50 60 70-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

AC

F

Corrélogramme simple de la série différenciée de la zone 2

0 10 20 30 40 50 60 70-0.5

0

0.5

1

Decalage

PA

CF

Corrélogramme partiel de la série différenciée de la zone 2

Page 77: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

XVII

ANNEXE I : le taux de vapeur d’eau désaisonnalisé et stationnaire avec

son corrélogramme.

Figure 1 : Série désaisonnalisée et stationnaire

de la zone 1

Figure 2 : Corrélogrammes de la série

désaisonnalisée et stationnaire de la zone 1

Figure 3 : Série désaisonnalisée et stationnaire

de la zone 2

Figure 4 : Corrélogrammes de la série désaisonnalisée est

stationnaire de la zone 2

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

Mois

Taux d

e v

apeur

d e

au

Taux de vapeur d eau différencié

0 10 20 30 40 50 60 70-0.5

0

0.5

1

Decalage

AC

F

Corrélogramme de la série différenciée saisonière de la zone 1

0 10 20 30 40 50 60 70-0.5

0

0.5

1

DecalageP

AC

F

Corrélogramme partiel de la série différenciée de la zone 2

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

Nombre de Mois

Taux d

e v

apeur

d e

au

Taux de vapeur d eau différencié

0 10 20 30 40 50 60 70-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

AC

F

Corrélogramme simple de la série différenciée de la Zone2

0 10 20 30 40 50 60 70-1

-0.5

0

0.5

1

Decalage

PA

CF

Corrélogramme partiel de la série différenciée de laZone2

Page 78: MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA …

Titre : MODELISATION SARIMAX DE LA MOYENNE DE LA TEMPERATURE ET DU TAUX

DE VAPEUR D’EAU MENSUELLES DANS LA REGION DIANA,

INTERCORRELATION ENTRE CES DEUX VARIABLES

Résumé : Ce travail consiste à faire la modélisation SARIMAX des données de température

moyenne et de taux de vapeur d’eau dans la région DIANA. La zone d’étude se trouve entre les

latitudes 11° et 14° Sud et les longitudes 47° et 50° Est. Les données ont été analysées à partir des

outils statistiques tels que l’Analyse en Composantes Principales (ACP), l’intercorrélation et

l’autocorrélation et les tests statistiques. L’ACP nous ont permis de subdiviser notre zone d’étude

en 2 zones climatiques selon les deux variables. Trois tests (Test de Dickey-Fuller Augmenté, de

Phillips-Perron et KPSS) ont été utilisés pour tester la stationnarité de la série avant d’identifier un

modèle. L’intercorrélation nous montre que la température est en avance 7 jours et en retard 30

jours par rapport au taux de vapeur d’eau. Le modèle Saisonal Autoregressive Integrated Moving

Average eXogenous variable (SARIMAX) a été utilisé pour la modélisation et la prédiction pour

l’évolution future de la température moyenne. La prévision présente une tendance décroissante

pour la température et le taux de vapeur d’eau.

Mots Clés : Modélisation - Température - vapeur d’eau - ACP- SARIMAX.

Title: MODELING SARIMAX OF THE AVERAGE MONTHLY TEMPERATURE AND WATER

RATE VAPOR IN THE DIANA REGION,

INTERCORRELATION BETWEEN THESE TWO VARIABLES

Summary: This work consists of SARIMAX modeling of mean temperature and water vapor

data in the DIANA region. The study area is between latitudes 11 ° and 14 ° South and longitudes

47 ° and 50 ° East. The data were analyzed from statistical tools such as Principal Component

Analysis (PCA), cross-correlation and autocorrelation and statistical tests. The ACP allowed us to

subdivide our study area into 2 climate zones according to the two variables. Three tests

(Augmented Dickey-Fuller Test, Phillips-Perron and KPSS) were used to test the stationarity of

the series before identifying a model. Cross-correlation shows us that the temperature is 7 days

ahead and 30 days behind the water vapor level. The Saisonal Autoregressive Integrated Moving

Average variable eXogenous model (SARIMAX) was used for modeling and prediction for future

evolution of average temperature. The forecast has a decreasing trend for temperature and water

vapor.

Keywords: Modeling -Temperature - Water Vapor Rate - PCA - SARIMAX.

ENCADREUR

Madame RAKOTOVAO Niry Arinavalona

Maître de conférences

E-mail : [email protected] Tel : +261341015151

IMPETRANT

RANDRIAHELISON Voariniaina Larissah

E-mail : [email protected]

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