Les profils de densité foliaire (LAD) et de densité racinaire (RAD)

W ⁻ , valeur à ne pas négliger par rapport aux ordres de grandeur de G en début de journée. De plus, les tendances sont à l’opposé de celles des températures. On doit s’attendre à ce que les fortes températures donneront les flux G les plus élevés. Nous pouvons expliquer ces résultats contrastés en analysant la température de la surface du sol en début de journée. Il apparaît qu’après une heure de calcul les valeurs initiales ont augmenté [Figure 4. 7, (b)]. En même temps, celles dans la première maille dans le sol (non présentées ici) ont peu évolué. Cette augmentation est d’autant plus forte que la valeur initiale de la température de la surface du sol est faible. Il est important de rappeler que, pour ces tests, nous avons considéré une valeur de température de l’air θ2500m élevée (30 °C), valeur d’entrée du jour 238 (condition de référence). Cela peut être à l’origine des écarts sur le flux G observés en début de journée.

Plus loin, nous nous focaliserons d’une manière relativement détaillée sur le comportement du flux G et de la température de la surface du sol en comparaison avec les mesures, mais aussi avec le modèle Méso-NH.

Figure 4. 7 : évolutions journalières du flux G (a) et de la température de la surface du sol (b) en fonction de la température initiale dans le sol.

III.5. Les profils de densité foliaire (LAD) et de densité racinaire (RAD)

Les feuilles et les racines étant impliqués dans l’estimation des flux émis par la végétation, nous proposons d’examiner ici les flux H et LE. Du fait que ces flux varient habituellement dans le sens opposé avec les mêmes proportions, l’analyse du comportement de l’un permet donc de déduire celui de l’autre. Pour ne pas encombrer cette analyse nous choisirons de présenter seulement le flux LE pour la sensibilité aux profils de RAD et le flux H pour la sensibilité aux profils de LAD. Sur la Figure 4. 8 (a) sont présentées les courbes du flux LE pour les quatre profils de RAD testés. Il apparaît clairement que ce flux est insensible à la répartition de la densité racinaire dans le sol. La modification de la structure souterraine de la plante ne semble donc pas avoir un effet sur la quantité d’eau extraite par les racines.

Nous pouvons compléter cette analyse par les évolutions journalières de l’humidité spécifique de l’air dans l’étage supérieur de la végétation [Figure 4. 8, (b)]. Cette dernière montre des tendances confondues et semble également insensible à la manière dont les racines sont réparties dans le sol. Ces résultats sont d’un intérêt évident puisqu’ils nous permettront de nous affranchir de la connaissance détaillée du profil de la densité racinaire dans l’analyse abordée dans ce travail. Nous pouvons donc conserver le profil homogène pour la suite de nos simulations.

Figure 4. 8: évolutions journalières du flux LE (a) et de l’humidité spécifique de l’air (b) dans le dernier étage de la végétation (à 0,5 m de la surface du sol) en fonction des différentes distributions racinaires testées (RAD_mixte : distribution mixte, RAD_decroi : distribution

croissante, RAD_croi : distribution croissante, RAD_homo : distribution homogène)

En ce qui concerne la densité foliaire, l’analyse de l’évolution du flux H en réponse aux profils testés montre que le profil de LAD décroissant se démarque des autres profils qui ont un effet quasiment similaire [Figure 4. 9, (a)]. Les écarts induits par ce profil sont de l’ordre de 25 2

m .

W ⁻ en début et en milieu de journée et de 30 2

m .

W ⁻ , en moyenne, pour les heures de fin de journée. La variabilité du profil de LAD agit sur la distribution du vent dans la végétation. Nous pouvons également interpréter la température de la surface du sol [Figure 4. 9, (b)]. Le profil décroissant étant caractérisé par une forte densité foliaire à la surface du sol, le vent est donc faible. Ceci se traduit par une forte température de la surface du sol à midi contrairement au profil croissant où cette température est la plus faible du fait de la plus forte valeur de vitesse du vent. Toutefois, le problème de l’augmentation de la température de la surface du sol (Cf.III.4) réapparaît dans les premières heures de calcul : pour les vents forts cette température est la plus élevée. Il faut noter aussi les faibles valeurs de H en milieu de journée malgré les conditions hydriques sèches dans sol.

Figure 4. 9 : évolutions journalières du flux H (a) et de la température de la surface du sol (b) en fonction des différentes distributions foliaires testées (LAD_mixte : distribution mixte,

LAD_decroi : distribution croissante, LAD_croi : distribution croissante, LAD_homo : distribution homogène)

III.6. Définition des conditions d’utilisation du modèle III.6.1. Choix de la taille de la maille horizontale

La Figure 4. 10 montre les évolutions journalières des flux H et LE pour les quatre tailles de maille testées. Il semble que l’effet de la taille de la maille n’est pas significatif. Il en est de même pour le reste des variables de surface non présentées ici. Toutefois, il faut rappeler que la maille est considérée homogène quelle que soit sa taille et que la densité foliaire est la même. Cette homogénéité associée au fait que la taille de la maille horizontale n’intervient dans la paramétrisation du coefficient d’échange (un modèle E−ε standard) peuvent être la principale explication de ces résultats assez proches.

Figure 4. 10: évolutions journalières des flux H (a) et LE (b) en fonction des différentes tailles de mailles horizontales testées.

III.6.2. Choix du point d’analyse dans le domaine

La Figure 4. 11 donne les évolutions journalières des flux H et LE pour les différents points placés dans le domaine simulé. Du fait de sa proximité du domaine extérieur dont la surface (a) (b)

correspond à du sol sec et nu, le point P5 montre un flux H un peu plus fort que ceux observés au niveau des autres points P1, P2, P3 et P4 (écart de 10 2

m .

W ⁻ ). Ces faibles écarts peuvent s’expliquer par l’advection de la chaleur sensible par le vent rentrant dans le domaine. Par ailleurs, à mesure qu’on s’éloigne du point P5, le flux H est pratiquement le même du fait de l’homogénéité du domaine. Cette analyse nous permet donc de choisir avec aisance le point d’analyse dont les sorties seront comparées aux mesures : il sera placé au centre du domaine simulé.

Figure 4. 11 : évolutions journalières des flux H (a) et LE (b) dans différents emplacements dans le domaine simulé