Variabilité spatiale de l’humidité du sol à l’échelle du terrain et température de luminance en bande L tirées de la modélisation de la surface des sols

Citation

Garnaud, C., Bélair, S., Carrera, M.L., McNairn, H., and Pacheco. A. Field-scale spatial variability of soil moisture and L-Band brightness temperature from land surface modeling, Journal of Hydrometeorology, 2017, 18: 573-589.

Résumé en langage clair

Le Système de prévision de surface (SPS) d’Environnement et Changement climatique Canada a été utilisé à très haute résolution audessus d’une région du Manitoba où des cartes détaillées sur la texture des sols sont disponibles. Des simulations de la température de luminance et de l’humidité du sol dérivées du SPS ont été comparées aux mesures recueillies sur place et au moyen d’un radiomètre aéroporté. L’étude a démontré que lorsqu’on utilise des cartes de texture des sols à grande échelle, la variabilité spatiale de l’humidité des sols est mieux représentée dans les produits simulés.

Résumé

Bien que l’humidité du sol soit une variable essentielle du système terrestre et qu’elle ait fait l’objet d’études approfondies, nous n’avons encore aujourd’hui qu’une compréhension limitée de sa distribution spatiotemporelle et de sa variabilité. Ainsi, la présente étude vise à tenter de reproduire la variabilité spatiale de l’humidité du sol et la température de luminance telles que mesurées par un instrument de mesure ponctuelle et de télédétection aéroporté. Pour ce faire, le Système de prévision de surface (SPS) d’Environnement et Changement climatique Canada est utilisé à très haute résolution (100 m) au-dessus d’une région du Manitoba (Canada) où une expérience poussée sur l’humidité du sol a eu lieu au cours de l’été [Expérience de validation des données du satellite SMAP en 2012 (SMAPVEX12)]. Les résultats montrent qu’une texture réaliste du sol à petite échelle améliore la qualité des extrants du SPS. Ce système simule avec exactitude l’évolution moyenne de l’humidité du sol dans le temps et l’espace. La variabilité spatiale simulée est sous-estimée lorsqu’on la compare avec les mesures ponctuelles, bien que les résultats sont améliorés lorsqu’on les examine à l’échelle d’un domaine par rapport aux comparaisons misant sur des points de grille correspondant aux sites de mesure. Les champs relatifs à la température de luminance du SPS se comparent bien aux données de télédétection en termes de variabilité spatiale. Il est démontré que pendant les périodes plus arides, les facteurs autres que la texture du sol prennent de l’importance relativement à la variabilité spatiale de l’humidité des sols. Toutefois, au cours des périodes caractérisées par des précipitations abondantes, la texture du sol semble essentielle à l’amélioration de la variabilité spatiale de l’humidité des sols à haute résolution. Ces résultats permettent de conclure que le SPS pourrait fournir des produits de très haute résolution sur l’humidité des sols si des produits de haute résolution sur la texture des sols et la végétation étaient offerts à plus grande échelle.

Date de publication

2017-01-01