Demande de renouvellement (2007-2010) - Cesbio

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296294292290Température2882862842822802780 1 2 3 4 5 6distance (m)Figure 8 : Variation de la température d'une route dans le sens de sa largeur. Simulation DART-EB.500Rayonnement net500Flux de chaleur sensible500Flux de stockage de chaleursimulationmesures400400400300300300Flux (W m2)20010020010020010000 5 10 15 20 25-100000 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25-100-100-200Temps (h)-200Temps (h)-200Temps (h)Figure 9 : Bilan d’énergie moyen d’une rue orientée Nord Sud (Simulations DART-EB et mesuresCAPITOUL).Dans un premier temps, l’objectif était de créer une version préliminaire d’un modèle capable desimuler le bilan d’énergie 3D d’un paysage urbain, avec la prise en compte de toutes les interactionsentre ce couvert et l’atmosphère. L’emploi de simples maquettes de type canyon urbain a permisd’obtenir un bilan d’énergie moyen au dessus des couverts. Les résultats obtenus sont encourageants,car ils expliquent globalement les évolutions diurnes et nocturnes des flux de chaleurs et destempératures des couverts urbains (Fig. 9). Dans un second temps, ces résultats devraient êtreaméliorés avec la prise en compte de phénomènes négligés dans cette version préliminaire du modèle.Ceci est en particulier les cas des flux de chaleur latente, ainsi que des flux anthropogéniques. De plus,il serait intéressant de ne pas se limiter à une seule direction de vent.L’emploi de maquettes plus réalistes que celles de canyons devrait donner des résultats plus préciset donc plus cohérents avec les mesures. Il serait intéressant d’étudier l’impact de l’inclinaison destoits sur la distribution des flux, ainsi que l’impact de l’hétérogénéité des rues et des couverts. En effet,il a été montré que l’albédo mesuré divergeait des simulations, pour de grands angles zénithaux. Deplus, une même surface peut avoir des comportements très différents selon quelle est à l’ombre ou ausoleil. Ceci souligne l’intérêt d’un modèle capable d’effectuer un bilan d’énergie tridimensionnel.Dans ce contexte, il serait utile de combiner au modèle DART un modèle de turbulence plusperformant.38
4 Actions spécifiques (axe 3)L’approche générale de l’objectif de l’équipe, que nous avons declinée en 2 axes principaux demodélisation, nécessite de développer des recherches plus particulières ou « pointues » concernant desmodules ou des éléments de module intervenant dans les modèles en développement. Les retombéesattendues de ces actions spécifiques sont 1- l’amélioration du réalisme de ces modèles pour certainstype d’écosystème (descripteurs du fonctionnement de la végétation ou du sol, impact del’hétérogénéité du couvert végétal, etc.) et 2- des simplifications dans la paramétrisation des modèlesau travers de l’identification de propriétés émergentes caractéristiques de l’échelle considérée. Cesactions constituent le troisième axe de la structure de l’équipe.4.1 Approche 3D : lien structure-fonctionnement.Cette action veut répondre à des questionnements particuliers de l’axe 2 concernant la prise encompte de l’influence de la structure sur le fonctionnement de couverts végétaux. Il s’agit de lacaractérisation du PAI (Plant Area Index) et du bilan radiatif sur des écosystèmes models oùl’hétérogénéité est très forte (friche) ou beaucoup moins prononcée (cultures). L’objectif est dedévelopper un modèle générique de fraction de trou (= transmittance) prenant en compte l’agrégationdes couverts.4.1.1 Justification de la démarchei) Exemple de résultats sur une friche arboré (forte hétérogénéité de structure) :Mesures : Caractérisation de la dynamique spatiale et temporelle du PAI et du rayonnement (albédo,FIPAR) au sein d’un couvert arboré hétérogène. Site d’expérimentation: friche du Fauga.PAIEvolution du PAI au cours du temps.3,532,521,510,5070 90 110 130 150Jour JulienAvril à Mai 200110,80,60,40,2090 110 130 150 170 190Jours JulienAlbedo Transmittance canopée fIPAR canopéeFig. 10. Evolution des PAI, albédos, transmittance et rayonnement intercepté (FIPAR) sur un an22 Mai 2001: Distribution des LAI et diamètre basal des arbres109LAI84.574.063.5steu 5o3.042.52.031.521.0100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 msudCarte de distribution spatiale du PAI de la frichePAR(W/m²)400350908030070250605020040150301002050100007:00 10:00 13:00 16:00 19:00 22:00PAR réfléchi totalPAR incidentPAR sous canopeethétaSExemple de mesures de Rayonnement journaliersTetaSFig. 11 Mesures de PAI et de rayonnement39
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Objectifs de la mission Questions s
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Projets OMPIl s’agit de projets i
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Publications CESBIO récentes sur l
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