Modelisation des changements d'echelle et prise en compte des heterogeneites de surface et de leur variabilite spatiale dans les interactions sol-vegetation-atmosphere

par GILLES BOULET

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de MICHEL VAUCLIN.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Ce travail presente et evalue quelques developpements methodologiques de changement d'echelle dans la description des echanges d'eau et d'energie a la surface des continents. L'etude est motivee par deux objectifs principaux : i) evaluer l'impact dans la modelisation des transferts sol-vegetation-atmosphere (tsva) de l'heterogeneite des couverts vegetaux et de la variabilite des caracteristiques de l'interface sva, et ii) proposer des methodes de transfert des formalismes et des parametres de l'echelle locale vers l'echelle regionale. Dans un premier temps, nous avons cherche une representation adequate de l'heterogeneite a tres petite echelle de la couverture vegetale. Les couverts epars sont souvent decrits au moyen de modeles tsva double-source ou le substrat et la vegetation epigee sont couples dynamiquement et organises en deux couches superposees. Un indice de rugosite a ete utilise pour discriminer le taux d'eparsite a partir duquel une description mosaique, ou substrat et vegetation fonctionnent comme de simples sources juxtaposees horizontalement, devient necessaire. Une analyse statistique a ensuite ete conduite a l'echelle du paysage et a l'aide du modele sispat (simple soil plant atmosphere transfer model) pour evaluer la sensibilite sur la saison puis l'annee des diverses composantes du cycle de l'eau aux variations des parametres de l'interface sva. Quelques regles d'agregation des parametres pour relier les parametres locaux a un parametre effectif representatif de la region ont ete verifiees ou invalidees par cette methode. Pour regionaliser la representation monodimensionnelle verticale, les distributions spatiales deterministes et stochastiques du modele sispat ont enfin ete developpes puis testes pour un bassin versant australien au relief peu contraste. Pour s'affranchir de la complexite analytique du modele sispat lorsque l'on s'interesse a la spatialisation des processus, un schema analytique simple de type capacitif a ete construit et partiellement evalue.


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  • Détails : 303 P.
  • Annexes : 190 REF.

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