Calcul de l'évapotranspiration - AWS810

AWS810 Description du système

Document code
M212417FR
Revision
G
Language
Français
Product
AWS810
Document type
Description technique

L'évapotranspiration est calculée à l'aide de la formule de Penman-Monteith. Le calcul de l'évapotranspiration estime la perte en eau d'une surface végétative via l'association des processus de transpiration végétale et d'évaporation du sol.

L’évapotranspiration est calculée à l’aide de la formule suivante :

E t o = 0.408 Δ ( R n G ) + γ 900 T + 273 U 2 ( e a e d ) Δ + γ ( 1 + 0.34 U 2 )
Tableau 1. Explication de la formule de calcul de l'évapotranspiration
Élément Explication
Eto Évapotranspiration des cultures de référence [mm/j]
Δ Inclinaison de la courbe de pression de vapeur [kPa(°C)] (reportez-vous à la Calcul de la pente de la courbe de pression de vapeur (Δ))
Rn Rayonnement net au niveau de la surface cultivée [MJ/m2/j]
G Flux de chaleur du sol [MJ/m2/j]
γ Constante psychrométrique [kPa(°C)]
T Température moyenne de l'air [°C]
U2 Vitesse du vent mesurée à 2 mètres de hauteur [m/s]
(ea−ed) Déficit de pression de vapeur [kPa]

Calcul de la pente de la courbe de pression de vapeur (Δ)

Δ = 4098 e a ( T + 237.3 ) 2

Calcul du rayonnement net (Rn)

Il s'agit du rayonnement moyen transmis par un ou plusieurs capteurs. Le rayonnement net est calculé selon l'une des méthodes suivantes :
  • Utilisation de 1 capteur de rayonnement net (SR1)
  • Utilisation de 2 capteurs de rayonnement net (SR1 et SR2). Rayonnement net = SR1−SR2.
  • Utilisation d'un capteur de rayonnement net (SR1) et d'un albédo de surface (paramètre de la station).

    Rayonnement net = (1−albédo) × SR1.

La valeur de rayonnement [W/m2] à partir des mesures est converti en [MJ/m2/d] en multipliant la valeur de rayonnement par 0,0864.

Calcul du flux de chaleur dans le sol (G)

G = c s d s ( T n T n 1 Δ t )
Tableau 2. Explication de la formule de calcul du flux de chaleur dans le sol (G)
Élément Explication
G Flux de chaleur du sol [MJ/m2/j]
cs Capacité thermique volumétrique [MJ m−3°C−1] (~2,1 est utilisé pour un sol d'humidité moyenne)
ds Profondeur effective du sol estimée [m] (0,2 m est généralement utilisée)
Tn Température du jour n [°C]
Tn-1 Température du jour précédent n−1 [°C]
Δt Période [jours]

Calcul de la constante psychrométrique (γ)

γ = C p P ε γ 10 4 = 0.000163 P λ
Tableau 3. Explication de la formule de calcul de la constante psychrométrique (γ)
Élément Explication
γ Constante psychrométrique [kPa(°C)−1]
Cp Chaleur spécifique d’air humide = 1,013 kJ kg-1 °C-1
P Pression atmosphérique [hPa]
ε Rapport poids moléculaire de vapeur d’eau/air sec = 0,622
λ Chaleur latente de vaporisation [ML kg−1]

λ est obtenu via la formule suivante :

λ = 2.501 ( 2.361 10 3 ) T

Calcul de la température moyenne de l'air (T)

Lorsque des données par heure sont disponibles :

T = i = 0 24 T i 24

Calcul de la vitesse du vent (U2)

U 2 = U z [ 4 , 87 ln ( ( 67.8 z ) 5.42 ) ]
Tableau 4. Explication de la formule de calcul de la vitesse du vent (U2)
Élément Explication
Uz Vitesse du vent mesurée à la hauteur z [ms−1]
z Hauteur de la mesure de vitesse du vent [m]

Calcul du déficit de pression de vapeur (ea−ed)

V P D = ( e a e d ) = [ ( e a ( T max. ) + e a ( T min ) 2 ) e d ]
e a ( T max. ) = 0.611 exp ( 17.27 T max. T max. + 237.3 )
e a ( T min ) = 0.611 exp ( 17.27 T min T min + 237.3 )
e d = ( 1 2 e a ( T min ) R H max. 100 ) + ( 1 2 e a ( T max. ) R H min 100 )
Tableau 5. Explication de la formule de calcul du déficit de pression de vapeur (ea−ed)
Élément Explication
ea Pression de vapeur saturante [kPa]
ed Pression de vapeur réelle [kPa]
Tmax. Température quotidienne maximale [°C]
Tmin Température quotidienne minimale [°C]
ea(Tmax.) Pression de vapeur saturante à Tmax.
ea(Tmin.) Pression de vapeur saturante à Tmin.
ed(Tmax.) Pression de vapeur réelle à Tmax.
ed(Tmin.) Pression de vapeur réelle à Tmin.
RHmax Humidité relative quotidienne maximale [%]
RHmin Humidité relative quotidienne minimale [%]
Tableau 6. Données d'entrée pour le calcul de l'évapotranspiration
Données d'entrée Variable
Rayonnement net Rn SRAVG1D (rayonnement solaire moyen sur 24 heures) de SR1 et SR2. Paramètres de la station stype et, dans certains cas, albedo.
Temperature values (Valeurs de température) T, Tn, Tn-1, Tmax., Tmin. Valeurs statistiques quotidiennes dérivées de TAAVG1M (température moyenne sur 1 minute)
Relative humidity values RH (Valeurs d'humidité relative HR) max., RHmin. Valeurs statistiques quotidiennes dérivées de RHAVG1M
Wind speed (Vitesse du vent) Uz Moyenne quotidienne de WSAVG2M (vitesse moyenne du vent sur 2 minutes). La hauteur z de réduction de la vitesse du vent est de 10 mètres.
Atmospheric pressure (Pression atmosphérique) P Moyenne quotidienne de la pression atmosphérique mesurée (hPa).