Couche limite atmosphérique

Conditions frontières (suite)

Flux de chaleur sensible versus flux de chaleur latenteFlux de chaleur sensible versus flux de chaleur latente

Au lieu de déterminer directement les flux de chaleur sensibleet flux de chaleur latente à la surface en utilisant les coefficients de transport on peut les calculer en connaissantl ’énergie radiative nette à la surface.

Cette énergie est l ’énergie disponible, qui vas être «dissipée»en forme de flux convectif de chaleur sensible, de chaleur latente et flux moléculaire de chaleur vers le sol

Méthode de BowenMéthode de Bowen

s spH

E v s s

c w wQ

Q L w q w q

s spH

E v s s

c w wQ

Q L w q w q

10.0004p

v

cK

L 10.0004p

v

cK

L Constante psychrométrique

On définit le rapport de Bowen par:

Méthode de BowenMéthode de Bowen

*

1s G

H

Q QQ

*

1s G

H

Q QQ

*

1s G

E

Q QQ

*

1s G

E

Q QQ

*s G H EQ Q Q Q *s G H EQ Q Q Q

Méthode de BowenMéthode de Bowen

Méthode de BowenMéthode de Bowen

*

1s G

H

Q QQ

*

1s G

H

Q QQ

*

1s G

E

Q QQ

*

1s G

E

Q QQ

Limitations de la méthode:

dépend du temps

L ’évapotranspiration est une fonction complexede l ’age, du typeet de la températuredes plantes, ainsi que dela disponibilité en eau

Méthode de Priestley - TaylorMéthode de Priestley - Taylor

s

s

w z

q zw q

s

s

w z

q zw q

Si l ’air est saturé, de l ’équation Clausius Clapeyron et de la définition d ’humidité spécifique

2( )sat v sat

ccd

dq L qS T

dT R T

2

( )sat v satcc

d

dq L qS T

dT R T

ss

eq

p s

s

eq

p

dT z

q z

dT z

q z

2s v s

v

de L e

dT R T

2

s v s

v

de L e

dT R T

Dans cette méthode on applique la théorie K : les fluxsont substitués par les gradients.

Méthode de Priestley - TaylorMéthode de Priestley - Taylor

Méthode de Priestley - TaylorMéthode de Priestley - Taylor

dT z

q z

dT z

q z

2( )sat v sat

ccd

dq L qS T

dT R T

2

( )sat v satcc

d

dq L qS T

dT R T

satcc

q TS

z z

sat

cc

q TS

z z

dcc

T z

S T z

d

cc

T z

S T z

d

cc ccS S T z

d

cc ccS S T z

Méthode de Priestley - TaylorMéthode de Priestley - Taylor

d

cc cc ccS S T z S

d

cc cc ccS S T z S

* *

1 1s G s G

Hcc

Q Q Q QQ

S

* *

1 1s G s G

Hcc

Q Q Q QQ

S

* *

1s G cc s G

Ecc

Q Q S Q QQ

S

* *

1s G cc s G

Ecc

Q Q S Q QQ

S

Limitations:

a été négligé

Les équations ontété obtenues en conditions desaturation

d

ccS T z

Méthode de Priestley - Taylor amélioréMéthode de Priestley - Taylor amélioré

*1

1PT cc s G

Hcc

S Q QQ

S

*1

1PT cc s G

Hcc

S Q QQ

S

*PT cc s G

Ecc

S Q QQ

S

*

PT cc s G

Ecc

S Q QQ

S

Dans le cas des surfaces bien irriguées : 1.25PT 1.25PT

PTLe coefficient tient compte des situations de sous saturation

Méthode de Priestley - Taylor amélioréMéthode de Priestley - Taylor amélioré

Cette méthode ne fonctionne pas dans les cas où il y de l ’advection. On additionne alors une correction A

*1

1PT cc s G

Hcc

S Q QQ A

S

*1

1PT cc s G

Hcc

S Q QQ A

S

*PT cc s G

Ecc

S Q QQ A

S

*

PT cc s G

Ecc

S Q QQ A

S

Méthode de Penman - MonteithMéthode de Penman - Monteith

*

1

s G W

Hcc

Q Q FQ

S

*

1

s G W

Hcc

Q Q FQ

S

*G cc s G w

EG cc

X S Q Q FQ

X S

*G cc s G w

EG cc

X S Q Q FQ

X S

GXGX Humidité relative de la surface où de la végétation

W E G s satF C M X X q W E G s satF C M X X q Flux d ’humidité

sX sX Humidité relative de l ’air proche de la surface

Méthode de Penman - MonteithMéthode de Penman - Monteith

sat airW

a p

q qF

r r

sat air

Wa p

q qF

r r

G a a pX r r r G a a pX r r r

sair sat

G

Xq q

X s

air satG

Xq q

X rp

Méthode de Penman - MonteithMéthode de Penman - Monteith

Limitations :

1) La hauteur de la voûte végétale2) La densité du couvert végétal3) Hauteur de déplacement4) Longueur de rugosité5) Réflectivité des plantes7) Le type de végétation8) La région occupée par les racines9) Profondeur des réserves hydriques10) conductance des sols11) humidité du sol12) résistance des stomates