Bilan d`énergie d`une surface enneigée

Bilan d'énergie d'une surface
enneigée

1. Théorie
2. Mesures
3. Modélisation en météorologie ou hydrologie

1. Théorie
Pourquoi faire le bilan d'énergie de la surface ?
Parce que l'atmosphère et le manteau neigeux échangent de l'énergie !
- Pour prévoir l'évolution de l'atmosphère (température, …) → météo, climat, ...
- Pour prévoir l'évolution du manteau neigeux (fonte, température, …) → hydrologie, ...
Qu'est-ce que le bilan d'énergie de la surface ?
La conservation de l'énergie sur une surface (1er principe de la thermodynamique):
L'évolution de l'énergie interne = somme algébrique des énergies qui rentrent et de
celles qui sortent du système (fermé).
Surface → masse nulle → pas d'accumulation d'énergie interne (J.m-2) →
dU/dt=0 en permanence → conservation des flux entrants et sortants (Js-1m-2 ou Wm-2)
Quels flux sont importants ?

1. Théorie
Quelques définitions:
SW net = SW down – SW up
LW net = LW down – LW up
R net = SW net + LW net Cette équation s'appelle le bilan radiatif de la surface
On définit aussi l'albédo large bande (broadband albedo): ω = SW up / SW down
Atmosphère
Manteau neigeux
SW down LW down
SW up LW up
Flux de
chaleur
sensible
Flux de
chaleur
latente
Flux conductif
Advection
d'hydrométéors
(eau ou glace)
Flux radiatifs (rayonnement) Flux turbulents
SURFACE

1. Théorie
C'est extrêmement compliqué en réalité car chacun des termes à une physique propre et dépend
de nombreux paramètres !
SW down : le rayonnement électromagnétique reçu depuis le soleil intégré entre 0.2 μm et 5 μm
(=Short wave = spectre solaire) et qui a traversé l'atmosphère.
Dépend de:
- la constant solaire. Combien ?
- l'angle du soleil dans le ciel par rapport à la surface
(élevation solaire et pente)
- l'altitude
- l'état de l'atmosphère (nuage, aérosol, humidité, …)