Indice hydrique estival

[aln75]

Bonjour, 

J'aurais voulu en savoir plus sur cet indice. J'aurais aimé connaître la formule, je crois l'avoir trouvée, si c'est bien ça : SWI = (W - Wwilt) / (Wfc - Wwilt) 

où W est le contenu en eau du sol, Wwilt est le contenu en eau du sol au point de flétrissement et Wfc est le contenu en eau du sol à la capacité au champ.

Si c'est la bonne formule, j'aurais voulu en savoir plus sur ces trois indications. 

Je sais que @dann17 calcule souvent cet indice sur le Sujet de suivi de la sécheresse, s'il pourrait m'apporter ces infos, ce serait pas mal. 

Merci à vous. 

[Ventdautan]

Le 14/9/2016 à 17:27, gerardt a dit :

Bonjour, 

J'aurais voulu en savoir plus sur cet indice. J'aurais aimé connaître la formule, je crois l'avoir trouvée, si c'est bien ça : SWI = (W - Wwilt) / (Wfc - Wwilt) 

où W est le contenu en eau du sol, Wwilt est le contenu en eau du sol au point de flétrissement et Wfc est le contenu en eau du sol à la capacité au champ.

Si c'est la bonne formule, j'aurais voulu en savoir plus sur ces trois indications. 

Je sais que @dann17 calcule souvent cet indice sur le Sujet de suivi de la sécheresse, s'il pourrait m'apporter ces infos, ce serait pas mal. 

Merci à vous. 

 

En effet, c'est bien la bonne formule du SWI.

W est la teneur en eau massique (ou contenu en eau du sol), c'est à dire le rapport entre la masse d'eau dans le sol sur la masse de sol sec. Par exemple, si on mesure 250g d'eau dans un sol sec de 1kg, le W = 0.25 kg/kg de sol sec).

 

Après ce qu'il faut savoir, c'est que les plantes peuvent absorber l'eau dans le sol entre le point de ressuyage et le point de flétrissement. Un schéma vaut mieux qu'un long discours.

Le point de ressuyage correspond à la quantité d'eau maximale dans le sol après écoulement par gravité (d'où le nom de capacité au champ), .

Le point de flétrissement correspond au niveau à partir duquel la plante ne peut plus absorber de l'eau.

 

Par exemple, on peut avoir un contenu en eau du sol à la capacité au champs (Wfc) de 0.55 kg/kg et un contenu en eau du sol au point de flétrissement (Wwilt) de 0.05 kg/kg. Si le W est de 0.25 kg/kg, alors la plante peut utiliser l'eau jusqu'à descendre le W à 0.05 kg/kg. En dessous, elle ne pourra plus utiliser l'eau. Le SWI est donc le rapport entre l'eau utilisable par la plante sur l'eau utilisable par la plante si le sol était parfaitement saturé d'eau (après écoulement gravitaire). Le SWI dépend donc de l'humidité du sol mais aussi de la texture du sol.

Voilà comment varie le Wfc et le Wwilt en fonction du type de sol.

Une plante dispose donc de moins d'eau dans un sol sableux que dans un sol limoneux-argileux.

 

Dans mon exemple, on a donc un SWI = (W - Wwilt) / (Wfc - Wwilt) = (0.25 - 0.05) / (0.55 - 0.05) = 0.4

Un SWI > 1 est un sol saturé auquel il reste encore de l'eau qui ne s'est pas écoulé par gravité.

Généralement, le SW est compris entre 0 et 1

Un SWI < 0 est un sol auquel la plante ne peut plus absorber d'eau.

 

Lorsque le SWI est proche de 0, la plante a d'énormes difficultés à capter de l'eau mais elle peut encore en capter.

 

Sur les cartes de SWI, je ne sais pas sur quelle profondeur le SWI est intégré.

 

Aussi, voici un exemple de variation de profil hydrique d'un sol en fonction de la végétation au cours d'une période de sécheresse :

 

J'espère que je t'ai éclairci ces notions.

Modifié 20 septembre 2016 par Ventdautan

[aln75]

Merci beaucoup @Ventdautan pour ce très bon post qui m'a aidé à comprendre. Juste une précision, comment trouver les données qui permettent de le calculer. Je suppose que sur le sujet sécheresse, on ne se base que sur l'humidité ? 

[Ventdautan]

Le 16/9/2016 à 17:07, gerardt a dit :

Merci beaucoup @Ventdautan pour ce très bon post qui m'a aidé à comprendre. Juste une précision, comment trouver les données qui permettent de le calculer. Je suppose que sur le sujet sécheresse, on ne se base que sur l'humidité ? 

 

Toutes les données sont issues de la modélisation d'ISBA provenant de la chaine SIM (Safran, Isba et Modcou).

Je te fait un copier-coller de ce qui est dit sur le site du CNRM : http://www.cnrm-game-meteo.fr/spip.php?article424&lang=fr

• SAFRAN/France est un système d’analyse à mésoéchelle de variables atmosphériques près de la surface. Il utilise des observations de surface, combinées à des données d’analyse de modèles météorologiques pour produire les paramètres horaires nécessaires au fonctionnement d’ISBA au pas de temps horaire. Ces paramètres (température, humidité, vent, précipitations solides et liquides, rayonnement solaire et infrarouge incident), sont analysés par pas de 300m d’altitude. Ils sont ensuite interpolés sur une grille de calcul régulière (8 x 8 km).

• ISBA (Interaction sol-biosphère-atmosphère) simule les échanges d’eau et d’énergie entre le sol et l’atmosphère. La version utilisée dans la chaîne SIM utilise 3 couches de sol (surface, zone racinaire, zone profonde), et deux températures (température de surface globale du continuum sol-végétation et température profonde). ISBA simule l’ensemble des flux d’eau avec l’atmosphère (interception, évaporation, transpiration) et avec le sol (ruissellement des précipitations et drainage dans le sol). Son pas de temps est de 5 minutes.

• MODCOU, est un modèle hydrologique distribué. Il utilise en entrée le ruissellement et drainage d’ISBA pour calculer l’évolution des nappes (actuellement seules les nappes de la Seine et du Rhône sont représentées) et le débit des rivières (900 points simulés actuellement). Sa maille de calcul varie de 64 à 1 km en fonction de la limite des bassins versants et du réseau hydrographique. Son pas de temps est de trois heures.

Le calcul du SWI se fait dans ISBA après avoir reçu les données nécessaires de SAFRAN (en particulier les pluie). ISBA connait le Wwilt et le Wfc (via des fichiers physiographiques) sur la France. Il doit donc calculer le W. Ainsi, on en déduit le SWI.

[aln75]

Merci pour toutes ces infos @Ventdautan . Mais est-ce que l'indice hydrique estival (Ihe), c'est la même chose que le SWI (indice d'humidité des sols) ? 

[Ventdautan]

Il y a 14 heures, gerardt a dit :

Merci pour toutes ces infos @Ventdautan . Mais est-ce que l'indice hydrique estival (Ihe), c'est la même chose que le SWI (indice d'humidité des sols) ? 

 

Non, ce sont des indices différents. Il faut demander à Dann17 pour l'Ihe. Pour le SWI, il faut le voir comme un pourcentage de remplissage de la réserve utile en eau pour les plantes, c'est à dire l'eau disponible pour les plantes. Un SWI de 0.4 nous dit que la réserve utile pour les plantes est rempli à 40%, un SWI négatif indique qu'il n'y a plus d'eau disponible pour les plantes. C'est pour cela que le SWI dépend de la nature des sols comme je l'ai présenté plus haut. Ce n'est pas le cas de l'Ihe.

 

Ainsi, avec le SWI, nous ne pouvons comparer l'état de sécheresse du sol de 2 endroits qui ont la même nature de sol.