La condensation et les précipitation

Détail du schéma conceptuel du cycle hydrologique montrant la condensation et les précipitations.

La condensation est le changement de phase de l'eau d'un état de vapeur à un état liquide. Ce processus libère de l'énergie sous forme de chaleur latente et est nécessaire pour créer des précipitations. Pour la plus grande partie de la terre, les précipitations sont le facteur le plus important contrôlant le cycle hydrologique local.

Le type de précipitation, comme la pluie, la neige ou la grêle par exemple, le calendrier saisonnier et la répartition par zone sont tous des facteurs que l'hydrologue doit prendre en compte lors de l'étude d'une région.

Précipitations déterminées à partir du radar et emplacements des pluviomètres fournissant des estimations horaires pour le comté de Clark, Nevada (région de Las Vegas) pour le 19 août 2003

Traditionnellement, les précipitations ont été mesurées avec des pluviomètres. Un inconvénient est qu'un pluviomètre est une mesure ponctuelle. Même avec un réseau de stations, il y aura des lacunes surfaciques dans les données. De plus, certaines stations ne sont lues qu'une fois par jour, ce qui empêche de mesurer l'intensité des averses. De plus, les pluviomètres sont sujets à des dysfonctionnements mécaniques et électriques. L'hydrologue doit garder à l'esprit tous ces problèmes lors de l'estimation des précipitations moyennes pour un bassin.

Méthodes d'analyse des données du réseau pluviométrique: suivi des points de données du réseau pluviométrique; Polygones de Thiessen; Contours d'isohyètes.

Les quantités de précipitations surfaciques pour un bassin versant spécifique peuvent être déterminées par diverses méthodes. L'une des plus simples consiste à faire la moyenne de toutes les valeurs du réseau de stations pour une période donnée. Une autre approche consiste à pondérer les mesures de chaque station en utilisant des polygones de Thiessen. Les polygones de Thiessen sont déterminés en créant des limites de zone équidistantes de chaque station. Les contours d'isohyètes, c'est-à-dire les courbes de niveau d'égale précipitation, peuvent également être utilisés pour l'estimation des précipitations avec un réseau de stations.

D'autres méthodes pour estimer les précipitations comprennent les observations radar et satellitaires. Le radar a l'avantage de fournir des estimations de précipitations à haute résolution et détectées directement, tandis que les satellites fournissent des estimations mesurées indirectement au moins plusieurs fois par jour.

Image radar de convection sur le nord-ouest de l'Australie le 16 janvier 2006

Les mesures radar présentent également des problèmes occasionnels et d'autres considérations auxquelles les hydrologues doivent faire face, tels que le blocage du faisceau par la topographie et le fait que le faisceau radar ne mesure pas les précipitations au sol, mais mesure plutôt les hydrométéores le long d'un trajet à environ 0,5 degré au-dessus de l'horizon.

Pour plus d'informations sur le fonctionnement des radars ainsi qu'une liste des grands réseaux de radars, veuillez consulter la section « ressources supplémentaires » à la fin de ce module.

Produit « estimateur-hydro » expérimental  pour l'Amérique latine. Précipitations en 24 heures se terminant à 12UTC le 20 mars 2010.

Les satellites géostationnaires (GOES) et à orbite polaire (POES) sont utilisés pour les estimations des précipitations, en particulier dans les zones sans réseau de radars ou de pluviomètres. Pour plus de détails sur les estimations des précipitations par satellite, veuillez consulter la section « ressources supplémentaires » à la fin de ce module.

Le résultat final de ces diverses méthodes est de fournir à l'hydrologue une estimation de la quantité de précipitations tombée sur une région. Si des pluviomètres enregistreurs ou des radars sont utilisés, les intensités des averses peuvent également être déterminées. Le taux de précipitations (intensité) est une information utile qu'un hydrologue peut utiliser pour mieux estimer le ruissellement de surface.