**TI82** TxtView file generated by CalcText - Kouri6'1meshydr'%ÿmesur hydroLa mesure hydrologique 7.1 Introduction à la mesure des précipitations La mesure des précipitations est l'une des plus complexes en météorologie car on observe une forte variation spatiale selon le déplacement de la perturbation, le lieu de l'averse, la topographie et les obstacles géographiques locaux gênant sa captation. On exprime généralement les précipitations en hauteur ou lame d'eau précipitée par unité de surface horizontale (mm). Si on rapporte cette hauteur d'eau à l'unité de temps, il s'agit d'uneintensité (mm/h). Rappelons que : 1 mm = 1 l/m2 = 10 m3/ha 1 Les pluviomètres Le pluviomètre est l'instrument de base de la mesure des précipitations liquides ou solides. Il indique la pluie globale précipitée dans l'intervalle de temps séparant deux relevés. Un pluviomètre se compose d'une bague à arête chanfreinée, l'orifice qui surmonte un entonnoir conduisant au récepteur (seau). Pour uniformiser les méthodes et minimiser leserreurs, chaque pays a dû fixer les dimensions des appareils et les conditions d'installation. Pluviomètre type SPIEA. Pluviomètre de Hellmann. 7.1.2 Les pluviographes Le pluviographe se distingue du pluviomètre en ce sens que la précipitation, au lieu de s'écouler directement dans un récipient collecteur, passe d'abord dans un dispositif particulier (réservoir à flotteur, augets, etc) qui permet l'enregistrement automatique de la hauteur instantanée de précipitation. L'enregistrement est permanent et continu, et permet de déterminer non seulement la hauteur de précipitation, mais aussi sa répartition dans le temps donc son intensité. Les pluviographes fournissent des diagrammes de hauteurs de précipitations cumulées en fonction du temps. Il en existe deux types principaux utilisés en Europe. 7.1.2.1 Le pluviographe à siphon L'accumulation de la pluie dans un réservoir cylindrique est enregistrée par l'élévation d'un flotteur. Lorsque le cylindre est plein, un siphon s'amorce et le vide rapidement. Les mouvements du flotteur sont enregistrés par un tambour rotatif à vitesse constante, entouré d'un papier, et déterminent le tracé du pluviogramme. 7.1.2.2 Le pluviographe à augets basculeurs Cet appareil comporte, en dessous de son entonnoir de collecte de l'eau, une pièce pivotante dont les deux compartiments peuvent recevoir l'eau tour à tour (augets basculeurs). Quand un poids d'eau déterminé (correspondant en général à 0,1 ou 0,2 mm de pluie) s'est accumulé dans un des compartiments, la bascule change de position : le premier auget se vide et le deuxième commence à se remplir. 7.1.3 Le radar Le radar (Radio Detection And Ranging) est devenu un instrument d'investigation et de mesure indispensable en physique de l'atmosphère. La mesure des précipitations est rendue possible par la forte influence que les hydrométéores exercent sur la propagation des ondes électromagnétiques de faible longueur d'onde. Le radar permet ainsi de localiser et de suivre le déplacement des nuages. Certains radars peuvent estimer l'intensité de la précipitation, avec cependant quelques difficultés dues à la calibration. L'avantage essentiel du radar, par rapport à un réseau classique de pluviographes, réside dans sa capacité d'acquérir, depuis un seul point, de l'information sur l'état des systèmes précipitants intéressant une vaste région (--> 105 km2). La portée d'un radar oscille entre 200 km et 300 km. De nombreuses sources d'erreur affectent toutefois la qualité des estimations de précipitation par radar. Un des points sensibles est la nécessité de trouver une relation moyenne pour la transformation des réflectivités des cibles en intensité des précipitations. Malgré l'incertitude des résultats, le radar est un des seuls instruments permettant la mesure en temps réel sur l'ensemble d'un bassin versant et il est, par conséquent, très utile pour la prévision en temps réel. Il permet une bonne représentation des phénomènes dans un rayon d'environ 100 km. 7.1.4 Les erreurs de mesure Les erreurs instrumentales sont multiples ; elles ont presque toutes pour conséquence de Les erreurs d'observation sont en principe systématiques mais ne sont pas trop graves du Les erreurs de positionnement de l'appareil (on peut avoir une bonne mesure mais Les erreurs de représentativité spatiale ou d'échantillonnage sont difficiles à Remarques générales sur les erreurs de mesure. 7.2.1 Facteurs influençant la mesure de l'évaporation La reprise par évapotranspiration réelle (ETR) se fait à partir : • des surfaces d’eau libre (lac, retenue de barrage, rivière) • d’un sol nu • des surfaces couvertes de végétation Il est difficile à mesurer directement l'ETR : cette mesure requiert une station de mesures agroclimatiques et bioclimatologiques spécialement consacrée à l'ETR (dispositifs de type 7.2.1.2 La température L'instrument de mesure de la température est le thermomètre. Il mesure la dilatation d'un liquide ou d'un solide à fort coefficient de dilatation, ce qui permet d'en déduire la température. Les plus courants sont les thermomètres à mercure, à alcool et à toluène. Citons ici le thermomètre à maxima, qui est capable de retenir la valeur maximale diurne en utilisant la capillarité. La mesure de la température de l'air exige quelques précautions en raison des effets perturbateurs, principalement ceux du rayonnement. Il est donc nécessaire de protéger le thermomètre en le mettant sous un abri 7.2.1.5 Le vent Les instruments de mesure du vent sont de deux types ; certains évaluent la vitesse, d'autres la direction. En surface, les anémomètres mesurent la vitesse du vent. Ils sont installés à 10 9 mètres au-dessus du sol, à un endroit dégagé de tout obstacle (bâtiment, arbre,...). Les plus fréquemment utilisés sont les anémomètres totalisateurs, constitués de trois ou quatre branches terminées respectivement par une coupelle hémisphérique. Le système se rattache aussi à un dispositif d'enregistrement pour former un ensemble appelé anémographe. Pour la mesure en altitude troposphèrique, on se sert d'un ballon rempli d'hydrogène qui s'élève dans l'atmosphère. Connaissant sa vitesse d'ascension et son déplacement horizontal en fonction du temps, on calcule aisément la vitesse du vent qui l'entraîne. La direction du vent est, quant à elle, déterminée à l'aide d'une girouette ou d'une manche à air. La direction du vent est donnée selon les points cardinaux (cf. Fig. 7.4). 7.2.2 Mesure de l'évaporation des nappes d'eau libre Les évaporimètres Les évaporimètres simulent l'évaporation naturelle en évaporant de l'eau distillée à travers une surface poreuse. Le plus simple de ces appareils est l'évaporimètre de Piche. Il est constitué d'un tube d'où l'eau s'évapore à travers la surface de papier filtre. La baisse du niveau de l'eau est directement lisible sur le tube calibré et le taux d'évaporation est alors calculé par unité de ÿ©'