Question d'origine :
Bonjour,
Dans le cadre des prévisions météorologiques adaptées aux risques naturels, que permet de calculer la méthode THORNTHWAITE?
J'ai déjà précédemment posé cette question sans avoir véritablement la réponse pour les profanes.
J'aimerai savoir si elle permet de calculer la réserve en eau du sol, ou si elle sert à calculer la réserve en eau des végétaux ou si elle sert à calculer le taux d'hygrométrie dans l'air.
Je n'arrive pas à trouver la réponse à ma question!
Merci de votre aide.
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 06/10/2015 à 13h57
Bonjour,
Dans le calcul de la détermination du besoin hydrique d'une région, les scientifiques utilisent
Pour mémoire, la formule établie de manière empirique, n'utilise que deux facteurs physiques relativement bien renseignés, à savoir la température de la région considérée et sa latitude.
Avec les progrès de l'informatique, d'autres méthodes, comme celle de Penman-Montheith, reflètent mieux la complexité du phénomène d'évapotranspiration en intégrant les variables suivantes : la radiation solaire, l’albédo, la tension de vapeur saturante et la tension moyenne de vapeur, la vitesse du vent.
source : Etude concernant les écoulements superficiels : Modélisation spatialisée de l'écoulement sur le bassin versant de Voinesti - Roumanie (document pdf), thèse de Carmen Maftei, sous la direction de Pierre Chevallier.
Sur le sujet, nous vous renvoyons vers notre réponse précédente sur La méthode Thornthwaite
Réponse :
*
* évaluer les différents termes du bilan de l'eau, en particulier le déficit d'écoulement réel
* la variation des réserves en eau
En vue d’élaborer une classification des climats, C.W. Thornthwaite a proposé en 1948 une méthode pour calculer le bilan moyen mensuel et annuel de l'eau dans laquelle intervient une évaluation théorique de l'évapotranspiration potentielle à partir de la température et de la durée d'insolation (facteur lié à la latitude du point géographique (NddS&T)). Ce bilan moyen de l'eau fournit à l'auteur des éléments de calcul de 4 indices qu'il définit comme critères de classification agronomique des climats.
Bien qu'elle n'ait pas été conçu dans ce but, la méthode de Thornthwaite est couramment utilisée en hydrologie puisqu'elle permet, à partir du calcul théorique de l'évapotranspiration potentielle, d'évaluer les différents termes du bilan de l'eau, en particulier le déficit écoulement réel, selon quelques hypothèses simplificatrices (notamment sur la réserve en eau du sol).
source : Calcul automatique des "bilans d'eau" mensuels et annuels par les méthodes de Thornthwaite et de Turc (1970)
L'utilisation de la formule de Thornthwaite participe à la connaissance du cycle de l'eau.
Le cycle de l'eau peut s'aborder à l'échelle du globe, mais aussi à celle des unités géographiques ou structurales qui forment les systèmes hydrologiques. On peut classer ces systèmes en trois domaines :
* le bassin hydrologique, qui correspond au bassin versant d'un cours d'eau et de ses affluents [...] Au niveau du bassin, sur un long terme, le bilan est équilibré. Le volume des précipitations efficaces est théoriquement égal au volume total d'eau écoulée. [...]
* l'aquifère, qui est une structure géologique perméable contenant de l'eau, comme les alluvions de rivière, des granites fissurés, un plateau calcaire, etc. [...]
* le bassin hydrogéologique
Afin d'étudier le fonctionnement des systèmes hydrologiques, on effectue des mesures et des bilans, en quantifiant les entrées et les sorties d'eau, afin d'évaluer les volumes d'eau circulant dans les différents réservoirs du cycle.
Les ingénieurs utilisent la formule suivante, dans laquelle intervient l'évapotranspiration (que vous pourrez calculer par la méthode de Thornthwaite) :
avec
P : précipitations
Q : ruissellement et écoulements souterrains
ET : évapotranspiration
ΔR : variation des réserves d'eau (eau souterraine, neige, glace)
[...]
Cette formule [de Thornthwaite) est bien adaptée aux climats à précipitations régulières (océanique, équatorial), mais ne convient pas aux climats à saison sèche marquée.
source : Hydrogéologie : objets, méthodes, applications d'Eric Gilli, Christian Mangan, Jacques Mudry (Dunod, 2012), pages 20 et suivantes.
Sur le sujet, vous pourrez également lire les pages consacrées à l'évaporation et l''évapotranspirations du livre Hydrologie fluviale d'Alain Giret (Ellipses, 2007)
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