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

V.2.2 Reconstitution des précipitations solides et liquides

Le pluviomètre à augets basculeurs qui équipe la station d'Oukaimden n'est pourvu d'aucun système de chauffage. Aussi, est-il impossible de déterminer précisément l'occurrence d'une chute de neige et l'équivalent en eau correspondant. La fonte de la neige dans l'entonnoir dépend des conditions météorologiques et le pluviomètre peut rapidement s'obstruer. Le dispositif instrumental n'est donc pas adapté à la mesure des précipitations solides. En plus d'une résistance chauffante ou d'un dispositif de mesure par pesée, le pluviomètre devrait être muni d'un brise-vent pour réduire les sous-estimations des cumuls dues au vent (Goodison et al., 1981 ; Goodison et al., 1998 ; Larson et Peck, 1974).

Pour reconstituer les cumuls de précipitations neigeuses, nous avons utilisé les hausses d'équivalent en eau reconstituées présentées précédemment. Afin de relier les hausses mesurées à un événement de précipitation solide, les pluies et les températures de l'air enregistrées par la station ont également été utilisées selon la procédure d'identification et de répartition des précipitations solides et liquides suivante :

L'accumulation de neige au sol consécutive à une précipitation entraîne la croissance de la hauteur de neige mesurée. Cependant, la réciproque n'est pas vraie. Pour s'assurer qu'une augmentation de la hauteur de neige n'est pas le fait du vent ou d'un artefact (bruit), il est judicieux d'imposer les deux conditions suivantes :

a) la somme des variations positives de hauteur de neige doit être supérieure à 1 mm dans un jour.

b) le pluviomètre doit détecter un cumul dans les 24 heures qui suivent une augmentation du signal.

c) La température de l'air joue un rôle essentiel dans la séparation des chutes des neiges et de pluies. Des observations détaillées par le Corps of Engineers de l'armée américaine (US Army Corps of Engineers, 1956) montre que les fréquences de distribution des événements neigeux, pluvieux et mixtes sont fortement liées à la température de l'air ( Figure ýV ). En se basant sur cette figure, la température moyenne de l'air doit être inférieure à 3°C pour qu'un événement neigeux soit enregistré (Fassnacht et Soulis, 2002). On calcule ensuite l'équivalent en eau associé à une chute de neige en multipliant la hauteur accumulée par la densité de la neige fraîche, qui peut être estimée grâce à la formule de l' Équation ýV .

Figure ýV- : Variation de la Fréquence d'occurrence des événements neigeux, mixtes et pluvieux en fonction de la température de l'air (données : US Army Corps of Engineers, 1956)

On peut raisonnablement envisager que l'entonnoir puisse être rempli de neige pendant un épisode pluvieux et que le pluviomètre collecte alors l'eau de pluie et l'eau de la neige qui a déjà été prise en compte. De même pour les épisodes de pluie et de neiges mêlées, entre -1 et 3°C environ, il paraît impossible de les appréhender. Nous avons donc décidé de ne conserver que les mesures du pluviomètre effectuées en période de fonte et aux températures supérieures à 3°C, autrement dit quand on peut être sûr que le réceptacle ne contient pas de neige.

Les graphes de la Figure ýV représentent une comparaison de la répartition des précipitations liquides et solides à l'Oukaimden (3200 mètres d'altitude) à un pas de temps semi horaire et mesuré au site CAF à un pas de temps journalier. Dans ce dernier, situé à 2600m d'altitude, les hauteurs de neige tombées en une journée sont mesurées manuellement. Les équivalents en eau de chaque chute sont calculés par le produit de la hauteur et la densité de la neige fraiche fixée à 100 kg/m3. Les cumuls de pluie au niveau de la station OukaSM sont inférieurs à ceux de la station du CAF. De même, les précipitations sous forme de neige sont plus importantes dans la station d'OukaSM que dans la station de CAF. Cet écart entre ces deux stations est cohérent avec la différence d'altitude d'environ 600 mètres.

Figure ýV-: Comparaison de la répartition des précipitations liquides et solides dans le site d'Oukaimden SudMed (SM) (3200m) et au CAF (2600m)