Le bilan hydrique mondial

Le bilan hydrique mondial rend compte de toute l'eau stockée et échangée entre les océans, l'atmosphère, les terres, la glace et les eaux souterraines, exprimant la conservation de la masse qui contraint l'ensemble du cycle hydrologique.

Definition

Le bilan hydrique est l'application de la conservation de la masse à une région ou à la Terre entière, stipulant que sur une période donnée, les apports sont égaux aux sorties plus le changement de stockage ; le bilan hydrique mondial quantifie les réservoirs et les flux de l'ensemble du cycle hydrologique.

Scope

Ce sujet couvre l'équation du bilan hydrique appliquée de l'échelle du bassin versant à l'échelle mondiale, la taille des principaux réservoirs et les flux entre eux, ainsi que les temps de résidence de l'eau dans chaque réservoir. Il utilise le bilan comme cadre comptable plutôt que de détailler les processus individuels abordés dans les sujets connexes.

Core questions

• Comment l'équation du bilan hydrique est-elle formulée et appliquée à différentes échelles ?
• Quelle est la taille des principaux réservoirs d'eau, et comment l'eau est-elle distribuée entre eux ?
• Quels sont les principaux flux reliant l'océan, l'atmosphère et les terres ?
• Combien de temps l'eau réside-t-elle dans chaque réservoir ?

Key concepts

• Conservation de la masse
• Équation du bilan hydrique
• Réservoirs et stockage
• Temps de résidence
• Flux de précipitations, d'évaporation et de ruissellement
• Eau douce renouvelable

Key theories

Équation du bilan hydrique

Pour tout volume de contrôle, les précipitations sont égales à l'évapotranspiration plus le ruissellement plus le changement de stockage ; la clôture de ce bilan aux échelles du bassin versant et mondiale est l'outil comptable central de l'hydrologie.

Estimations du bilan hydrique mondial

Les estimations basées sur l'observation et les modèles quantifient les stocks mondiaux et les flux de précipitations, d'évaporation et de ruissellement, définissant la quantité d'eau douce renouvelée chaque année et son lieu de résidence.

Clinical relevance

Le bilan hydrique sous-tend les estimations des ressources en eau renouvelables, la clôture des études de bassin versant, la détection des changements de stockage à long terme tels que l'épuisement des eaux souterraines et la perte de glace, et l'évaluation des modèles climatiques et de surface terrestre par rapport aux flux observés.

History

Le concept de bilan hydrique est né des études de bassin versant des XIXe et XXe siècles qui comparaient les précipitations, le ruissellement et l'évaporation ; les estimations du bilan mondial ont été affinées tout au long du XXe siècle et, à partir de la fin du XXe siècle, par les satellites, la réanalyse et la mesure gravimétrique des changements de stockage d'eau à grande échelle.

Key figures

• S. Lawrence Dingman
• Kevin E. Trenberth
• Taikan Oki

Seminal works

• dingman2015
• oki2006
• trenberth2007

Frequently asked questions

Pourquoi le bilan hydrique est-il utile s'il ne s'agit que de comptabilité ?

Parce que la conservation de la masse est exacte, le bilan permet aux hydrologues d'estimer un flux inconnu ou un changement de stockage à partir des autres ; par exemple, l'évapotranspiration d'un bassin peut être déduite des précipitations et du ruissellement mesurés.

Où se trouve la majeure partie de l'eau de la Terre ?

La grande majorité est de l'eau salée dans les océans ; l'eau douce représente une petite fraction, la majeure partie étant enfermée dans la glace et les eaux souterraines profondes, ne laissant qu'une infime part dans les lacs, les rivières, le sol et l'atmosphère qui répondent à la plupart des besoins humains et écologiques.