Mais pour être plus sûr de notre choix, nous estimons qu'il sera plus important et plus précis de montrer les variations horaires de la température de l'eau dans le bac flottant, le bac métallique et (1) Dans la (Figure. 55), nous remarquons qu'il y a une période de quelques jours où la température de l'eau du bac mesurée par un thermomètre installé au fond du bac (un peu plus de 15 cm) dépasse celle de la surface de l'étang mesurée par un thermomètre installé à (5 cm) de profondeur. L'explication de cette différence est liée directement à la congélation de la surface de l'étang pendant cette période. Par contre, au début de mois de mars, nous remarquons que la température de la surface de l'étang est légèrement plus élevée que celle du bac. L'explication la plus raisonnable, à notre avis, est en relation directe avec la profondeur des thermomètres.
Figure. 55 : L'influence du bac flottant sur la température de l'eau pour la période (22 novembre 2013 au 13 août
celle de la surface de l'étang et croiser ces données avec les variations horaires de l'humidité relative. La (Figure. 57) montre les variations horaires de ces données pour la période allant de (01h00 le 05 août) à (23h00 le 15 août 2015).
En fait, pour traiter la (Figure. 57) nous allons distinguer deux cas : le premier représente les jours ensoleillés (qui nous donnent une idée sur le fonctionnement des différents types de bac évaporatoires pendant les mois d'été de notre région d'étude et même dans les pays chauds ou, au moins, les pays qui ont une saison sèche et ensoleillée comme les pays du Moyen orient par exemple) ; le second cas représente les jours d'une couverture nuageuse dense, voire très dense. En commençant avec le premier cas (jours ensoleillés) nous allons distinguer aussi entre deux cas, à savoir, la période diurne et la période nocturne du jour.
Jours ensoleillés- période diurne
1. la température de l'eau du bac métallique augmente rapidement depuis le lever du soleil, elle dépasse la température de la surface d'étang après une seule heure de la réception du rayonnement solaire direct à cause de la faible chaleur spécifique du métal par rapport à
Figure. 56 : L'influence du bac métallique sur la température de l'eau pour la période (22 novembre 2013 au 4
mars 2014)
Figure. 57 : Les variations horaires de l'humidité relative et des températures de l'eau du bac métallique et du
celle de l'eau et la petite quantité d'eau existant dans le bac métallique par rapport à celle de l'étang. La température de l'eau dans le bac métallique continue son augmentation rapide pour enregistrer ses valeurs les plus élevées vers 15h00 et 16h00. Entre 11h00 et 17h00 heures la température de l'eau du bac métallique dépasse largement la température de la surface de l'étang. En sachant que pendant cette période l'humidité relative enregistre ses valeurs les plus faibles, nous pouvons dire que cela augmentera considérablement le taux d'évaporation à partir du bac métallique par rapport à celui de l'étang, en autre mot dit, l'évaporation mesurée pendant la période diurne en utilisant le bac métallique est surestimée par rapport à l'évaporation réelle à partir de la surface de l'étang
2. De même, la température de l'eau dans le bac flottant augmente depuis le lever du soleil et elle dépasse celle de la surface de l'étang, mais la différence cette fois est moins élevée par rapport au bac métallique. Bien que le bac flottant soit en contact direct avec l'eau de l'étang, pourquoi la température de ses eaux dépasse celle de la surface de l'étang ?. En fait, pour répondre à cette question il faut garder à l’esprit que les petites vagues provoquées par le vent à la surface de l'étang contribuent à mélanger l'eau de la couche superficielle avec celle qui se situe juste au-dessous. Ce mélange réduit quelque peu la température de la surface de l'étang. Par contre, l'eau du bac flottant ne peut pas être mélangée avec la couche d'eau qui se situe juste au-dessous du bac. Cela justifie pourquoi la température de l'eau du bac flottant dépasse celle de la surface de l'étang pendant la période diurne du jour. En sachant que la quantité en eau existant dans le bac flottant est beaucoup plus faible que celle existant dans le bac métallique, pourquoi la différence entre la température de l'eau du bac flottant et celle de la surface de l'étang est moins élevée que celle entre l'étang et le bac métallique ?. La réponse à cette question est liée à deux choses, la première est que le bac flottant est construit en plastique transparent, donc qui permet à une partie du rayonnement solaire de le traverser et en conséquence cette partie d'énergie solaire ne participe ni à l'augmentation de la température de l'eau du bac, ni à être dépensée comme chaleur latente d'évaporation ; la deuxième est liée au lieu d'installation du bac flottant : comme il est en contact direct avec l'eau de la couche superficielle de l'étang, il échange une partie de sa chaleur avec cette couche pour équilibrer leur température, cet échange peut être positif (l'eau du bac reçoit la chaleur de l'étang) ou négatif (l'eau du bac perd la chaleur à la faveur de l'étang). Cet échange dans les jours ensoleillés est négatif pendant la période diurne et positif pendant la période nocturne. Pour conclure sur l'influence du bac flottant sur l'évaporation pendant la période diurne des jours ensoleillé, nous pouvons dire que les mesures effectuées par ce bac sont un peu surestimées par rapport à l'évaporation réelle à partir de la surface de l'étang.
Jours ensoleillés- période nocturne
1. Concernant le bac métallique, nous remarquons que la température de ses eaux diminue rapidement, à cause de la petite quantité d'énergie stockée pendant la journée qui est, à son tour, liée directement à la quantité d'eau existant dans le bac. Généralement, deux heures après le coucher du soleil, la température de l'eau du bac métallique devient plus faible que celle de la surface de l'étang. En sachant que, pendant ces jours, l'humidité relative enregistre ses valeurs les plus élevées, donc cela va réduire le taux d'évaporation à partir du bac métallique par rapport à celle de la surface de l'étang. Bref, nous disons que l'évaporation nocturne mesurée par un bac métallique (de classe A par exemple) est sous- estimée par rapport à l'évaporation réelle à partir de la surface de l'étang.
2. Pour le bac flottant, nous remarquons que deux heures avant le coucher du soleil la température de l'eau du bac devient presque égale à celle de la température de la surface de l'étang, jusqu'à la fin de la nuit. Cet équilibre résulte avant tout du contact direct entre le bac flottant et la couche superficielle de l'étang. Donc, nous pouvons dire que l'évaporation
nocturne mesurée en utilisant un bac flottant représente presque parfaitement l'évaporation à partir de la surface de l'étang.
Comme nous avons vu, l'évaporation mesurée par un bac métallique est considérablement surestimée pendant la période diurne et un peu sous-estimée pendant la période nocturne. Nous avons confirmé, dans le chapitre précédent, que l'évaporation diurne égale, le plus souvent, plus de 80% de l'évaporation journalière totale, nous pouvons donc dire que, pendant les jours ensoleillés, le bac métallique, surtout les bacs métalliques installés sur charpente(1), donnent des mesures de l'évaporation surestimées par rapport à l'évaporation réelle d'une surface de l'étang. À l'échelle journalière, le bac flottant qui surestime l'évaporation diurne et mesure parfaitement l'évaporation nocturne, donne aussi des mesures surestimées par rapport à l'évaporation réelle de l'étang.
Pour le deuxième cas (jours de forte couverture nuageuse) nous remarquons que les différences entre la période diurne et nocturne du jour sont très réduites. Pour cela, nous allons traiter ces jours à l'échelle journalière seulement.
1. Commençons avec le bac flottant, nous remarquons que la différence entre la température de l'eau du bac et celle de la surface de l'étang est très faible. Donc, nous pouvons dire que le bac flottant peut donner des mesures fiables de l'évaporation des étangs pendant les jours de faible (voire très faible) insolation.
2. Par contre, la température de l'eau du bac métallique, comme le montre la (Figure. 57), est toujours inférieure à celle de la surface de l'étang. Donc, il donne des mesures sous- estimées pour ces jours là.
Puisque la température du bac A est nettement différente de celle de l'étang, l'évaporation n'a pas lieu dans les mêmes conditions que dans l'étang et donc l'évaporation est probablement différente. Par contre, le bac flottant, à l'exception des jours très ensoleillés, n'a presque aucune influence sur la température de l'eau. Pour cela, nous pensons que les mesures prises par ce bac peuvent être plus proches de l'évaporation réelle de l'étang que celles prises par le bac métallique de classe A., surtout après avoir trouvé une solution à son inconvénient majeur, à savoir sa stabilité à la surface de l'eau. Pour conclure cette comparaison, nous pensons qu'il est utile d'illustrer les figures qui montrent l'évaporation mesurée par les deux types de bacs à l'échelle journalière et mensuelle pour nos deux terrains d'étude, à savoir, étang Cistude (Figures. 58 et 60) et étang du Château (Figures. 59 et 61).
(1) Notre parole ne peut pas être généralisée pour représenter aussi les bacs métalliques enterrés ou flottants.
Pendant les jours de forte insolation, le bac métallique de classe A donne des mesures très surestimées par rapport au bac flottant. Par contre, pendant les jours de couverture nuageuse dense, le bac métallique donne des mesures plus faibles que le bac flottant.
En fait, il convient d'attirer l'attention des lecteurs sur une remarque très importante. Dans la grande majorité des articles scientifiques que nous avons lus sur le sujet de l'évaporation, nous voyons que le bac métallique de classe A est toujours utilisé avec un coefficient de correction. Ce coefficient est toujours inférieur à 1. En fait, si ce coefficient est validé pour les régions arides, semi-arides, ou même pour les régions humides pendant l'été où l'insolation est forte, ce coefficient doit être utilisé avec prudence dans les régions humides, surtout pendant la période froide de l'année ou même pendant les périodes de faible insolation comme celle que nous avons remarquée pendant le printemps de 2016, plus précisément, durant les mois de mars, avril, mai et juin 2016.
Malgré l'écart journalier entre les mesures d'évaporation effectuées par le bac flottant et celles prises par le bac métallique, la différence entre eux à l'échelle mensuelle est faible, voire très faible (Figure. 61). À titre d'exemple, pour une période de six mois (du 14 février au 13 août 2014), la différence entre les mesures du bac flottant (656,7 mm) et celles du bac métallique (705,4 mm) était une cinquantaine de millimètres. De plus, pour les quatre mois les plus chauds en 2015, à savoir mai, juin, juillet et août, la différence entre l'évaporation mesurée par le bac flottant (576,1 mm) et celle par le bac de classe A (556,7 mm) était de moins de 20 mm.
Figure. 59 : Les mesures quotidiennes de l'évaporation à l'étang du Château. période (1er septembre 2014 - 31
août 2015).
Figure. 60 : L'évaporation mensuelle mesurée par le bac flottant et le bac métallique à l'étang Cistude pour la
En se basant sur les comparaisons précédentes, nous pouvons dire que le bac flottant est le meilleur instrument dont nous avons disposé dans cette recherche pour mesurer l'évaporation à l'échelle journalière. Mais pour les personnes qui s’intéressent aux mesures de l'évaporation à l'échelle hebdomadaire, bimensuelle ou plus, le bac de classe A peut être utilisé avec une marge d’erreur acceptable.