Évaporation

Météo

Définitions

Les mesures de l’évaporation des nappes d’eau libre et du sol, ainsi que la transpiration des végétaux, revêtent une grande importance dans les études agronomiques et hydrométéorologiques. Le taux de l’évaporation qui se produit à partir d’un corps ou d’une surface quelconque est déterminé par différents facteurs que l’on peut répartir en deux grandes catégories :

les facteurs météorologiques (rayonnement, ventilation, tension de vapeur d’eau, etc.) et les facteurs propres à la surface évaporante.

Le terme évaporomètre désigne un certain nombre d’instruments servant à mesurer la perte en eau d’une surface saturée standard. Ces équipements ne permettent pas de mesurer directement l’évapotranspiration réelle (c’est-à-dire la quantité totale d’eau rejetée dans l’atmosphère par l’évaporation du sol et par la transpiration des végétaux) ni l’évapotranspiration potentielle (c’est-à-dire l’évapotranspiration qui se produirait si le sol était abondamment pourvu en eau). Les résultats fournis par des évaporomètres doivent donc être ajustés pour être ramenés à la notion d’évapotranspiration potentielle, couramment appelée ETP. Cet ajustement dépend de chaque type d’instrument.

Atmomètres

Les atmomètres mesurent les pertes d’eau d’une surface poreuse mouillée. Cette surface peut être soit une sphère poreuse en porcelaine (cas de l’atmomètre de Livingstone), soit un disque (cas de l’appareil de Bellani), soit une rondelle de papier buvard (évaporomètre Piche). La réserve d’eau est un tube gradué sur lequel on peut lire les quantités d’eau perdue. L’évaporomètre Piche est très sensible à la vitesse du vent, aussi l’expose-t-on dans des abris météorologiques pour diminuer l’influence de ce facteur. Les dépôts de poussière sur l’élément évaporant affectent aussi sa réponse dans de grandes proportions.

Bacs à évaporation

Ce sont des récipients dans lesquels on observe les variations de niveau de la surface libre provoquées par l’évaporation de l’eau. Les bacs sont soit enterrés, la surface libre se situant sensiblement au niveau de la surface du sol, soit posés sur un caillebotis, la surface évaporante se trouvant alors à 40 cm au-dessus du sol. La première solution présente l’avantage d’éliminer les effets du rayonnement solaire sur les parois du bac, mais sa mise en oeuvre est peu commode.

Les surfaces d’échange vont de 3 000 cm² pour le bac GGI (Russie) à 1,44 m² pour le bac de classe A (États-Unis).

Le repérage des variations de niveau est effectué soit à l’aide d’une éprouvette posée sur un support au centre du bac (cas du bac GGI), soit à l’aide d’une jauge à crochet (cas du bac de classe A).

Détermination indirecte de l’ETP

Les évaporomètres étant fortement influencés par les facteurs météorologiques, l’estimation de l’ETP est souvent effectuée à partir des paramètres météorologiques ayant un lien direct avec les mécanismes physiques régissant l’évaporation : température, humidité, rayonnement.

La formule la plus classique utilisée est la formule de l’ETP de Penman qui calcule l’ETP à partir de la température de l’air, de l’humidité sous abri, de la vitesse moyenne du vent à 2 ou 10 m, de la durée d’insolation ou du rayonnement solaire global.

Pour des mesures plus fines, il existe des stations automatiques spécifiques qui s’attachent à la mesure du bilan radiatif et des phénomènes d’échange de chaleur entre le sol et l’atmosphère. L’estimation des échanges turbulents nécessites la mesure des gradients de température et d’humidité avec une très grande résolution, de l’ordre de 0,01 C° en température. Ces stations, délicates à exploiter, sont utilisées principalement lors de campagnes de mesures.

Capteur de mouillage des feuilles

Ce capteur particulier n’est pas un évaporomètre. Il cherche à mesurer la durée pendant laquelle une feuille est recouverte d’une mince pellicule d’eau. Une petite surface (pseudo-feuille) supporte 2 « peignes » conducteurs entrecroisés. La présence d’eau diminue la résistance électrique entre ces 2 peignes.