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Nous avons adapté au cas de la forêt le modèle de Brunet & al. (1991), [ 6 ]. Il est basé sur une
description simple de la CLP proposée par Tennekes & Driedonks (1981) [ 8 ], couplée à une formulation
des flux de surface du type Penman-Monteith. Il calcule l'évolution journalière de la CLP (hauteur
température, humidité), les flux de surface ainsi que la température de surface. Des radiosondages sont
nécessaires pour définir les conditions initiales et les conditions au sommet de la CLP. Les paramètres
de surface nécesaires sont l'albédo, l'émissivité, les rugosités mécanique et thermique (ou le coefficient
kB~l [9]), et une résistance de surface au transfert d'eau.
Une formulation semi-empirique de la résistance de surface r s proposée par Jarvis (1976) [ 10 ] a
été introduite:
r s min
LAI Fp F 2 F 3 F 4
où r s m j n désigne la valeur minimum de la résistance en l'absence de stress, et LAI l'indice foliaire. Fp,
F 2 , F 3 et F 4 sont des facteurs variant entre 0 et 1 et caractérisant respectivement l'influence du
rayonement global, du stress hydrique, du déficit de saturation et de la température de l'air. Fp, F 3 , F 4
sont tirés de [ 11 ], tandis que F 2 reste un paramètre d'ajustement, pris constant dans un premier temps.
Le coefficient kB“l (égal à ln(zg/zgh), où zg et zgp désignent respectivement les rugosités
mécanique et thermique) est également utilisé comme un paramètre inconnu.
Enfin, la vitesse horizontale du vent n'est pas calculée par le modèle: nous utilisons les valeurs
mesurées par la radiosondage au sommet de la couche de surface ( 10 % de la hauteur de la couche
limite)
IVJ2 Description de l'expérience de validation
Une expérience de validation s'est déroulée sur une parcelle de 25 ha (site du Bray instrumenté
par l'INRA), à proximité de Bordeaux, le 6 Août 1993. La hauteur moyenne des arbres est de 16 m. Des
mesures de fluctuations (anémomètre sonique 1D Campbell CA27 et hygromètre rapide E009 Advanced
Systems installés au sommet d'une tour de 25 m) ont permis d'obtenir directement les flux de chaleur
sensible et d'évapx>ration. La température et l'humidité de l'air, la vitesse du vent ainsi que le
rayonnement global étaient également mesurés à 30 m de hauteur.
Météo France a réalisé sur l'aéropxjrt de Mérignac (20 km au Nord du site expérimental) cinq
radiosondages à 5h00, 8h00, llhOO, 14h00 et 17h00 TU. Les pressions, températures et humidités de
l'air sont mesurés dans la CLP avec une résolution de 10 m, le vent l'étant tous les 20 m.
La température de surface est obtenue au moyen de la caméra évoquée ci-dessus (altitude de
vol 2000 m, résolution 3.5 m). Le site expérimental est ainsi couvert p>ar une seule image. La correction
des effets atmosphériques est indispensable ici: elle est effectuée à l'aide du modèle LOWTRAN 7, en
attribuant une valeur arbitraire de 0.98 à l'émissivité G de la surface. La précision obtenue sur Ts est
de l'ordre de ±1C.
IV.3 Résultats
On utilise les valeurs calculées et mesurées des paramètres suivantes: zg=lm., LAI=3.5, £=0.98,
albédo=0.11. Le meilleur accord est obtenu pxmr F 2 = 0.5 et kB _ ^=3 (ce qui correspond à un rapport de
1/20 entre zgh et zg).
Les écarts ne dépiassent pas 1.5 C pour Ts (figure 5 a). Pour les flux, les résultats sont
globalement satisfaisants (figure 6 ). Les fluctuations observées sur les valeurs mesurées sont dues aux
erreurs expérimentales de mesure, mais surtout aux fluctuations de petite échelle de la vitesse du vent
non prises en compte dans le modèle. Pour l'évaporation LE, si l'accord est bon le matin et en fin de
journée, une différence notable se manifeste en milieu d'après-midi: elle pourrait être liée à un effet de
stress et à une fermeture des stomates qu'une valeur constante du paramètre F 2 est incapable^ de
décrire. Une modélisation plus réaliste de F 2 apparaît indispensable dans le futur. De 100 sm te
matin, la résistance de surface simulée croît jusqu'à des valeurs très élévées l'après-midi ( 10 4 sm
tandis que la résistance aérodynamique conserve une valeur quasiment constante autour de 25 sm
(figure 7b): ceci démontre clairement la nécessité de modéliser correctement la résistance stomatique
dans le modèle CLP.