Télédétection du manteau neigeux et modélisation de la contribution des eaux de fonte des neiges aux débits des oueds du haut atlas de Marrakech

IV.2.3 Analyse de la variation spatiale de la température maximale de l'air

IV.2.3.1 Effet de la topographie

i. Altitude

Dans les zones montagneuses, l'altitude est le premier facteur de variation des températures. Il est bien connu que la montée en altitude s'accompagne d'une baisse de la température de l'air. Ceci peut être par exemple mis en évidence par le fait que la neige tient plus longtemps en haute altitude qu'en basse altitude. Le gradient de température désigne généralement la quantité de variation de température de l'air avec l'altitude. Il s'exprime généralement en °C/100m (degrés Celsius par 100 mètres).

La Figure ýIV représente un exemple de la variation de la température maximale de l'air en fonction de l'altitude dans le bassin de Rheraya obtenue en appliquant la régression linéaire ( Figure ýIV ) sur l'image acquise le 27/02/2003. Les deux variables (altitude et température) sont très corrélées, avec une diminution de 18°C associée à 3000 mètres de différence en élévation. Cela correspond à une valeur de gradient de 0.60°C/100m. Dans le Tableau ýIV , le gradient de température moyen calculé entre les stations disponibles est comparé avec celui calculé de chaque image ETM+. Les deux gradients, extraits des images ETM+ et calculés à partir des stations météorologiques, sont comparables. Ils varient entre 0.43 et 0.75°C/100m. Ces valeurs apparaissent comparables avec celles obtenues à partir des stations météorologiques en 2007/2008 ( Figure ýIV ) et avec le gradient standard international atmosphérique (-0.65°C) selon l'Organisation Internationale de l'Aviation Civile.

Figure ýIV- : Variation simulée de la température maximale de l'air en fonction de l'altitude dans le bassin de Rheraya le 27/02/2003(relation linéaire de la température de brillance)

	Gradient d'Altitude (°C/100m)
Date	Image TM		Station metéorologique		Ecart moyen
				Saada-CAF		Saada-Armed		Moyenne
11/7/2002		-0.43		-0.65		-		-0.65	-0.22
12/25/2002		-0.51		-0.47		-		-0.47	0.04
1/26/2003		-0.53		-0.6		-0.51		-0.555	-0.025
2/11/2003		-0.51		-0.47		-0.53		-0.5	0.01
2/27/2003		-0.68		-0.69		-0.62		-0.655	0.025
5/18/2003		-0.75		-0.78		-0.7		-0.74	0.01

Tableau ýIV-: Comparaison des gradients de température moyenne calculés entre les stations disponibles est les images ETM+.

ii. Exposition des versants

L'orientation d'un versant, c'est, tout simplement, la direction vers laquelle il regarde. Géométriquement, l'orientation correspond à la direction vers l'aval de la ligne de plus grande pente à chaque point. Les valeurs d'orientation exprimées en degrés étant l'expression d'une variable de type circulaire. La valeur 0° correspond à la valeur 360°, orientation plein Nord, 90°, 180° et 270° correspondent à l'exposition Est, Sud et Ouest, respectivement.

L'exposition des versants doit se voir d'abord comme un facteur d'exposition au rayonnement solaire, donc au réchauffement dans le cas d'une exposition Sud (mais aussi une illumination matinale dans le cas des versants Est, tardive pour les versants Ouest).

L'exemple de la Figure ýIV montre la variation de la température maximale de l'air en fonction de l'exposition des versants du bassin de Rheraya le 27 février 2003. On note dans cet exemple une différence de 10°C de température entre les versants plein Sud et plein Nord. Aussi, on constate que le changement de la température selon les expositions des versants suit un modèle sinusoïdal. Dans ce cas, la sinusoïde est centrée à environ 140°, en cohérence avec le cycle diurne du soleil (l'angle azimutal du soleil à l'heure d'acquisition est de 165°).

Figure ýIV- : Température moyenne journalière enregistrée au niveau des stations montagneuses dans le bassin de Rheraya (partie haute) et le gradient moyen annuel (partie basse) en (2007/2008).

Figure ýIV- : Variation de la température maximale de l'air en fonction d e l'exposition des versants du bassin de Rheraya le 27 février 2003.

Une étude plus approfondie montre que la dépendance de Tam avec l'exposition des versants est fonction de la pente et de l'élévation solaire, mais aussi de l'altitude puisque les pentes sont évidemment inégalement réparties en altitude. La Figure ýIV présente l'amplitude de la variation de Tam avec l'exposition de sept bandes altitudinales de 1000 à 4200 mètres (bandes de 400m de haut), ainsi qu'avec les pentes. L'analyse de cette figure montre que la variation de Tam avec l'exposition est en accord avec la distribution altitudinale des pentes, surtout durant l'hiver où l'élévation solaire est faible. Cet effet est limité pour l'image acquise au mois de mai avec une élévation solaire de 77°.

Figure ýIV- : Amplitude de la variation de la température maximale de l'air avec l'exposition et les pentes de sept bandes altitudinales à partir de 1000 à 4200 mètres.