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[2009-05] HYDROSOL : Influence de l’hydrodynamique du sol sur la modélisation du changement climatique régional et de ses impacts sur les ressources en eau

Coordonnateur : UMR 7619 Sisyphe

Objectifs scientifiques

La dynamique des flux d’eau dans le sol module la séparation des précipitations entre ruissellement et infiltration, et donc la dynamique de l’évapotranspiration, des écoulements et de l’humidité souterraine (e.g. Gascoin et al., 2009b). Elle exerce donc un contrôle essentiel sur les flux d’eau et d’énergie depuis les surfaces continentales, et avec des conséquences sur le couplage de ces dernières avec l’atmosphère et le climat d’une part, et sur les ressources en eau d’autre part.

Les principes physiques qui régissent ces flux d’eau dans le sol, assimilable à une zone non saturée, sont bien connus et décrits par l’équation de Richards. Son utilisation sur des domaines étendus, telle que réalisée dans les modèles de surface à des fins d’hydrologie régionale ou de modélisation
climatique, se heurte dans la pratique à une connaissance partielle des propriétés des sols et au temps de calcul important que nécessite une résolution précise de cette équation. A l’échelle de la maille des modèles climatiques ou des modèles hydrologiques régionaux, l’hydrodynamique de la
zone non saturée est donc souvent décrite de manière simplifiée, et rarement validée.

Nous proposons d’explorer l’importance de ces processus à partir de données in-situ d’humidité du sol et flux de surface, issues de plusieurs sites du bassin de la Seine (SIRTA/IPSL, Chartres et Grignon/INRA, Orgeval/Cemagref). Elles seront comparées aux simulations de 2 modèles de surface décrivant les flux hydriques dans la zone non saturée sur des bases physiques : le modèle ORCHIDEE de l’IPSL (Krinner et al., 2005), avec une paramétrisation en 11 couches de l’hydrodynamique du sol (de Rosnay et al., 2002) ; et le modèle CLSM (Ducharne et al., 2000), qui décrit un continuum entre la zone saturée et non saturée, mais en simplifiant cette dernière sur 3 couches.

Coordination : DUCHARNE Agnès