[PDF] Eléments de bioclimatologie La durée d'insolation

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ORSTOM

CENTRE D'ADIOPODOUME - COTE D'IVOIRE

B. P. V

51 - ABIDJAN

ELEMENTS DE BIOCLIMATOLOGIE

DONNEES MICROCLIMATIQUES c-e CLIMATIQUES

Rg-RrfFb-&6T$ q Rn

Rn= LETtStG+QP

\ Rg, h, Ta, Th, HR, V, Pl -. l V \ * Rn 0 i I Ta eô __ I -- -- z= v- m- tu w PI

B. A. MONTENY

J. P. LHOMME

OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

ET TECHNIQUE OUTRE-MER

1980

ORSTOM

CENTRE D'ADIOPODOUME CôTE D'IVOIRE

B.RV51 - ABIDJAN

ELEMENTS DE BIOCLIMATOLOGIE

MONTEMY. B.A

LHOMME. J.B

OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

ET TECHNIQUE

OUTRE MER

1980

AVERTISSEMENT

Le milieu physique qui nous environne influence le comportement biologique des êtres qui

y vivent ; et inversément, ces derniers, 1 leur tour, peuvent modifier certains paramètres de leur environnement.

L'étude des mécanismes physiques impliqués et des réponses biologiques fait appel Zí des connaissances provenant de diverses disciplines. Les ignorer B notre niveau revient 1 renier les fondements mêmes de la Bioclimatologie. Notre

but n'est pas de présenter les multiples facettes de cette science, mais plutôt certains principes fondamentaux qui gouvernent les interactions entre le milieu et les êtres vivants et dont l'impact ne peut être négligé lors des prises de décision qui agiront sur notre milieu

1 moyen ou 1 long terme.

Ce fascicule présente les divers chapitres, sous forme de notes, suivant une succession logique permettant au lecteur de suivre les différentes étapes de la transformation de l'énergie

so- laire et d'en comprendre l'évolution temporelle qui détermine le climat. sique, .biologie et mathématique. Les notions développées s 'appuient sur les connaissances acquises antérieurement en phy-

TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION GENERALE

1

I TRANSFERTS RADIATIFS

1. Définitions

2. Lois de base

3. Rayonnements de courtes longueurs d'onde

4. Bilan des grandes longueurs d'onde

5. Bilan radiatif au sol

6 7 9 20 21

24 1. L'air atmosphérique

2. Transferts convecti fs 29

I 1. TRANSFERTS CONVECTIFS

3.. Evapotranspiration 35

111. LE SOL, LIEU DES TRANSFERTS HYDRIQUES ET THERMIQUES

1. Aspect statique de l'eau dans le sol

2. Dynamique de l'eau dans le sol

3. Transferts thermiques dans le sol

39
44
48
51

LES PROCESSUS DE LA PRODUCTION VEGETALE

2. Capacité de fixation du CO2 de la feuille 52

3. Efficience photosynthétique 53

4. Echanges radiatifs et bilan d'energie d'une feuille 60

5. Caractéristiques du couvert végétal 66

'--IV* ~ 1. Introduction

73 1. Le moteur de la circulation atmosphérique générale

2. Mécanisme de la circulation générale en Afrique de l'Ouest 74

79

4. Influence des transferts radiatifs. et convectifs sur

V*

LES CLIMATS EN COTE D'IVOIRE

3. Les caractéristiques des climats en Côte d'Ivoire 75

les paramètres secondaires du climat a3 v I *

NOT I ONS D ' AG ROC L I FATO LOG I E

1. Données de base

, a4

2. Estimation de certains paramètres à l'aide de formules

86

3. Figuration de la répartition spatiale des paramètres

empiriques cl imati ques

4. Analyse iréquentielle des données climatiques a7

5. Cas particulier de 1'Agroclimatologie Tropicale ' 90

SYMBOLES

Symbole

a a A.N C CP CPW CPV CA da dr D D C D(e> e " E(t) ET ETM EPr EP ETo E g G h H H h

1.F (3L.A.I.)

Io(Rg0)

I k k K K(z1 MV Ma MC N n N P L PA Pa P PHAR Q R R r raq rS r0 RU Rn

Rg D6nmination

diffusivité thermique du sol albédo = Rr/Rg assimilation nette d'une feuille vitesse de la lumisre dans le vide chaleur massique d'une tranche de sol chaleur massique de l'air

B pression constante

chaleur massique de l'eau liquide

B pression constante

chaleur massique de la vapeur d'eau

B pression constante

concentration volumique en la grandeur A densité apparente d'un sol densité réelle d'un sol hauteur de déplacement du plan de reference aérodynamique rayonnement solaire diffus diffusivité hydraulique pression réelle de vapeur d'eau dans l'air pression maximale de vapeur d'eau

B la température t

évapotranspiration réelle

evapotranspiration réelle maximale

évaporation potentielle théorique

evaporation potentielle evapotranspiration standard evaporation d'une nappe d'eau libre ou d'un sol nu accelération de la pesanteur flux conductif de chaleur par unité de surface de sol constante de Planck humidité relative -100 charge hydraulique coefficient d'échange convectif indice foliaire : m2 feuille par m2 surface de sol flux radiatif au sommet de l'atmosphère flux radiatif correspondant au rayonnement solaire direct coefficient d'atténuation de la lumière (Beer) constante de Karman conductivité hydraulique diffusivité turbulente au niveau z de la grandeur q chaleur latente de vaporisation de l'eau masse molaire de la vapeur d'eau E(t) masse molaire de l'air sec masse molaire du COz durée astronomique du jour durée d'insolation mesurée au sol nombre d'Avogadro porosité du sol pression atmosphérique pression partielle de l'air sec productivité d'un couvert v6gétal rayonnement photosynthétiquement actif (400-700 nm) quantité d'énergie fixée par la réaction de la photosynthèse constante universelle des gaz parfaits taux de respiration rapport de mélange de l'air résistance aérodynamique au transfert de la grandeur q résistance stomatique du couvert resistance de structure du couvert reserve utile d'un sol rayonnement net (250 B 100.000 nm) rayonnement global (250 1 2.800 nm) Unités 2 m . s-l s-u kg CO, m-'.s-

3.105 km.s;'

J.kg-'. K'

1

1,005 103 J.kg". K'l

4,18 lo3 J.kg". K"

1,85.103 J.kg". K-'

kg. m-3 kg. me3 m w.m-' mb mb mm. J-' Wm-' mm. J-' Wm-' mm. J-' Wm-' mm. J-' Wm-' mm. J-' Wm-' mm. J- wm-'

9,81. m.s-l

W.r2 1

6,625. IO-~'J.~

1 m. s- s.u wm- ' W.m-2 0,4 m2.Pa-l. s-' m2. s- 1

2440 J. g-' (25OC)

18 g mole-'

29 g mole"

44 g mole-'

heures et dixième heures et dixième

6,02. 1027

1013
mb (normale) mb kg m-' s-l W.m-2

J. kg" COZ

8,31. J. K-' mole''

kg m-' s-' s.u s. me1 s. m- s. m-1 mm d'eau

W.m-' W;m-2

1 CS B Y Pa PV U E E x x BV BP *M *t AE T A

Symbole

atm b cal OC

W rayonnement réfléchi

(250 3 2.800 nm) rayonnement atmosphérique (>3.000 nm) rayonnement terrestre (> 3.000 nm) flux de chaleur sensible succion du sol taux de transpiration temperature du point de rosee temp6 rature du thermomstre humide temperature radiative de surface temperature de l'air au niveau z vitesse horizontale du vent au niveau z vitesse de frottement volume hauteur au-dessus du niveau du sol paramètre de rugosi te hauteur moyenne du couvert hauteur de réference climatique

SYMBOLES GRECS

coefficient d'absorption d'un corps (> 3000 nm) rapport de Bowen constante psychrométrique = Ppcp/L& masse volumique de l'air masse volumique de l'eau constan te de

St e f an-Bol t zmann

3missivite de la surface considéree

(> 3000 nm) rapport de la masse molaire de la vapeur d'eau

3 la masse molaire de l'air sec

conductivité thermique du sol longueur d'onde d'une radiation électromagn6tique humidité volumique d'une tranche de sol humidit6 pondérale d'une tranche de sol potentiel matriciel de l'eau du sol potentiel gravitationnel de l'eau du sol potentiel total de l'eau du sol deficit de saturation de l'air = E(T) - E(Tr) flux de quantité de mouvement ou contrainte

B la surface

pente de la courbe de pression de vapeur saturante pour frequence d'une radiation électromagnetique flux convectif vertical de la grandeur q

M, . o,622

Ma du couvert une température donnée

UNITtS

Denominat ion

atmosphère bar calorie degré Celsius watt

Kelqin W.m-'

W."2 W.m-2 W.m-' Pa OC OC OC m.s-' m.s-' ma m m m kg mW2 s-' K m s .u s .u

0,67 mb°C" (25OC)

quotesdbs_dbs6.pdfusesText_12

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