Identifiant pérenne de la notice : 247850519
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Ce travail présente et évalue quelques développements méthodologiques de changement
d’échelle dans la description des échanges d’eau et d’énergie à la surface des continents.
L’étude est motivée par deux objectifs principaux : i) évaluer l’impact dans la modélisation
des Transferts S ol-Végétation-Atmosphère (TSVA) de l’hétérogénéité des couverts végétaux
et de la variabilité des caractéristiques de l’interface SVA, et ii) proposer des
méthodes de transfert des formalismes et des paramètres de l’échelle locale vers l’échelle
régionale. Dans un premier temps, nous avons cherché une représentation adéquate de
l’hétérogénéité à très petite échelle de la couverture végétale. Les couverts épars
sont souvent décrits au moyen de modèles TSVA « double-source » où le substrat et
la végétation épigée sont couplés dynamiquement et organisés en deux couches superposées.
Un indice de rugosité a été utilisé pour discriminer le taux d’éparsité à partir duquel
une description « mosaïque », où substrat et végétation fonctionnent comme de simples
sources juxtaposées horizontalement, devient nécessaire. Une Analyse Statistique a
ensuite été conduite à l’échelle du paysage et à l’aide du modèle SiSPAT (Simple Soil
Plant Atmosphere Transfer model) pour évaluer la sensibilité sur la saison puis l’année
des diverses composantes du cycle de l’eau aux variations des paramètres de l’interface
SVA. Quelques règles d’agrégation des paramètres pour relier les paramètres locaux
à un paramètre « effectif » représentatif de la région ont été vérifiées ou invalidées
par cette méthode. Pour régionaliser la représentation m ono-dimensionnelle verticale,
les distributions spatiales déterministes et stochastiques du modèle SiSPAT ont enfin
été développés puis testés pour un bassin versant Australien au relief peu contrasté.
Pour s’affranchir de la complexité analytique du modèle SiSPAT lorsque l’on s’intéresse
à la spatialisation des processus, un schéma analytique simple de type capacitif a
été construit et partiellement évalué
Note publique d'information : This study presents and evaluates a few methodologies for scaling the water and energy
balance processes at the surface of the continents. The main objectives are i) to
evaluate the impact of partial surface vegetation cover and surface parameters variability
on the Soil-Vegetation-Atmosphere Transfer (SVAT) modelling and ii) to introduce some
scaling methods to link the model formalism and parameters between the point scale
and the regional scale ( upscaling). We first tried to find the appropriate representation
of patchy vegetated surface functioning (small-scale heterogeneity). Partially vegetated
surfaces are classically described by “dual source” SVAT models where standing vegetation
and the underlying substrate are organised the one above the other. This proves to
be unrealistic when large fractions of bare soil interact directly with the atmosphere.
We investigated the threshold value of a roughness index for which the substrate and
the vegetation have to be described as a “mosaic”, i.e. side by side. On a larger
scale, a Statistical Analysis has been performed to evaluate the impact of parameter
variability on the seasonal and annual water balance for a medium size water catchment
located in Australia. Aggregation rules aiming at deriving effective parameters representative
of the regional scale have been verified or invalidated. Then the one-dimensional
representation of the SiSPAT (Simple Soil Vegetation Atmosphere Transfer) SVAT model
has been extended with the help of a stochastic and a deterministic distributions
and compared with equivalent hydrological representations. As an alternative to the
complexity of the SiSPAT SVAT model, a simple parameterisation of the main land surface
processes has been developed and partially evaluated. This analytical scheme holds
some promise for scaling applications.
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