3.2. Indice pluviométrique standardisé
(SPI).
Cet indice a été développé par
MCEE et al (1993). Il prend en considération l'importance du temps dans
l'analyse de la disponibilité des ressources en eau .En effet, la
période de temps sur laquelle le déficit des
précipitations est accumulé devient extrêmement importante
pour séparer entre les différents types de sécheresse. Il
possède plusieurs caractéristiques incluant sa simplicité
puisqu'il est basé seulement sur les précipitations, sa
souplesse temporelle qui lui permet d'être calculé à
différentes échelles de temps (1, 3, 6, 12, 24 et 48 mois).
Chapitre III :
Méthodes d'Approche et
Données
Ces échelles de temps reflètent l'impact de la
Sécheresse sur les différentes ressources en eau (Hayes.1998).
D'après Gutmann (1999) la procédure de détermination du
SPI passe par les étapes suivantes :
1) Détermination de la fonction de probabilité
d'une longue série de précipitations à n'importe quelle
échelle de temps ;
2) Calcul de la probabilité cumulée de la
série considérée ;
3) Normalisation des précipitations pour que les
valeurs su SPI suivent une loi normale centrée réduite avec une
moyenne de 0 et un écart type de. Les valeurs positives correspondent
aux précipitations supérieures à la médiane, alors
que les précipitations inférieures à la médiane ont
des négatives du SPI.
Le SPI regroupe quelques avantages notamment :
1) le SPI est versatile : on peut aisément
adapter l'échelle temporelle en fonction du type d'évaluation
;
2) les résultats sont cohérents dans l'espace en
raison des caractéristiques de la loi normale sur laquelle il est
basé. Ainsi, une sécheresse extrême à la même
probabilité d'occurrence sous nos latitudes que dans les régions
arides ou semi-arides ;
3) il est efficace tant l'hiver que l'été, et n'est
pas affecté par l'effet de la topographie puisqu'il ne prend pas en
compte l'eau dans le sol.
Le SPI possède également quelques
inconvénients. Le choix de la distribution utilisée pour
modéliser les données est fondamental. À cet effet, la
distribution gamma est globalement acceptée car elle s'ajuste
généralement bien aux données de précipitations.
Cela n'est cependant pas toujours le cas au niveau des régions arides et
semi-arides (Natale & Gan, 2003). Un autre point délicat concerne la
calibration. En effet, il faut disposer d'une série suffisamment longue
et de qualité pour réaliser l'ajustement de la distribution et
calibrer ainsi le SPI. McKee et ses collaborateurs (1993), tout comme
Gutmann (1999), recommandent de disposer d'au moins 30 ans de données de
qualité.
Malgré que le PDSI ait été
utilisé dans de nombreuses applications et soit toujours utilisé
actuellement sans doute par « tradition », nous avons
décidé de concentrer nos efforts uniquement sur l'application du
SPI. En effet, ce dernier présente de très nombreux
avantages par rapport à son concurrent, principalement une bien
meilleure flexibilité, des calculs sensiblement plus simples, et des
résultats aisément comparables dans l'espace et dans le temps. De
surcroît, il est plus transparent et conserve mieux la
dimensionnalité des données (Keyantash & Dracup, 2002).
D'ailleurs, selon Keyantash et Dracup (2002), le SPI est actuellement
l'outil le plus efficace pour l'analyse de la sécheresse
météorologique.
Gutmann (1999) recommande une série des données
de 50 ans pour calculer les valeurs du SPI pour les périodes de temps
inférieures à 12 mois et une plus longue série de
données pour calculer les valeurs pluriannuelles du SPI.
La formule mathématique de l'SPI est la suivante :
SPI =
(Pi-Pm) /ó
Chapitre III :
Méthodes d'Approche et
Données
Où :
- Pi : hauteur annuelle
précipitée de l'année i au poste
considéré (mm)
- Pm : hauteur moyenne annuelle
précipitée sur la période 1913-2003 au poste
considéré (mm).
- ó : écart type des
hauteurs annuelles précipitées sur la période 1913-2003 au
poste considéré (mm).
Le SPI permet de détecter le début et la fin de
la sécheresse, sa durée, sa sévérité et sa
magnitude, les classes de sévérité sont définies
arbitrairement par Mekee (1993) comme l'illustre le tableau
suivant :
Tableau.2 : Classes de la
sévérité de la sécheresse selon le SPI selon Mekee
et al 1993.
|
Valeurs du SPI
|
Classes
|
|
Plus de 2.0
|
Extrêmement humide
|
|
1,5 à 1,99
|
Très humides
|
|
1.0 à 1.49
|
Modérément humide
|
|
-0.99 à 0.99
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Proche de la normale
|
|
-1.0 à -1,49
|
Modérément sèche
|
|
-1,5 à -1,99
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Sévèrement sèche
|
|
Moins de -2.0
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Extrêmement sèche
|
Source : Hayes.1998.
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