Précipitations

Les précipitations représentent l'apport d'eau de l'atmosphère à la surface terrestre sous forme de pluie, de neige et d'autres formes, et constituent le flux moteur du cycle hydrologique terrestre.

Definition

Les précipitations sont de l'eau sous forme liquide ou solide (pluie, neige, grésil, grêle) qui tombe de l'atmosphère à la surface de la Terre, fournissant l'apport principal d'eau aux bassins versants et au cycle hydrologique.

Scope

Ce sujet couvre les formes et la formation des précipitations, leur mesure par pluviomètres, radar et satellites, ainsi que leur variabilité spatiale et temporelle en tant qu'apport primaire à l'analyse hydrologique. Il traite les précipitations comme un flux hydrologique plutôt que comme un processus météorologique, lequel est développé en sciences atmosphériques.

Core questions

• Quelles formes prennent les précipitations et comment se forment-elles ?
• Comment les précipitations sont-elles mesurées en des points et sur des zones ?
• Quelle est la variabilité des précipitations dans l'espace et le temps, et pourquoi cela est-il important pour l'hydrologie ?
• Comment les estimations de précipitations aréales sont-elles dérivées des pluviomètres, des radars et des satellites ?

Key concepts

• Formes de précipitations
• Pluviomètres et mesure de la neige
• Moyenne aréale (Thiessen, isohyètes)
• Précipitations par radar et satellite
• Variabilité spatiale et temporelle
• Relations intensité-durée-fréquence

Key theories

Estimation des précipitations aréales

Les mesures ponctuelles des pluviomètres sont combinées en estimations des précipitations sur une zone en utilisant des méthodes telles que les polygones de Thiessen, l'analyse isohyétale et l'interpolation, car les apports hydrologiques sont nécessaires sur des bassins versants plutôt qu'en des points.

Télédétection des précipitations

Les radars météorologiques et les capteurs satellitaires estiment les précipitations sur de vastes zones où les pluviomètres sont rares, avec des produits multi-satellites fournissant des champs de précipitations quasi-globaux à fine échelle pour l'hydrologie.

Clinical relevance

Des données précises sur les précipitations sont le fondement de la prévision des crues, de l'évaluation des bilans et des ressources en eau, de la conception des pluies pour le drainage et les infrastructures, et de la surveillance des sécheresses ; les erreurs dans les précipitations se propagent dans presque toutes les estimations hydrologiques.

History

La mesure systématique des précipitations à l'aide de pluviomètres remonte aux premiers réseaux instrumentaux ; le XXe siècle a ajouté des méthodes pour le calcul des moyennes aréales et l'analyse des pluies de projet, le radar météorologique à partir du milieu du siècle, et l'estimation des précipitations par satellite à partir de la fin du XXe siècle, améliorant considérablement la couverture dans les régions non jaugées.

Key figures

• S. Lawrence Dingman

Seminal works

• dingman2015
• chow1988
• huffman2007

Frequently asked questions

Pourquoi mesurer les précipitations sur une zone plutôt qu'en un point ?

L'analyse hydrologique nécessite l'apport d'eau à l'ensemble d'un bassin versant, mais les pluviomètres ne mesurent que des points ; les précipitations varient fortement dans l'espace, de sorte que les valeurs ponctuelles doivent être combinées en estimations aréales à l'aide de l'interpolation ou de la télédétection.

Comment les satellites estiment-ils les précipitations ?

Les capteurs satellitaires infèrent indirectement les précipitations à partir des températures des sommets de nuages et des signaux micro-ondes liés aux gouttes de pluie et à la glace, calibrés par rapport aux pluviomètres et aux radars, permettant des estimations de précipitations quasi-globales là où les mesures au sol sont rares.