Luis Enrique Olivera-Guerra, Pierre Gentine, Olivier Merlin, Salah Er-Raki, Bouchra Ait Hssaine, Jamal Ezzahar, Abdelhakim Amazirh, Simon Gascoin, Said Khabba, Zoubair Rafi, Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Structure et fonctionnement des systèmes hydriques continentaux (SISYPHE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculté des Sciences SEMLALIA (FSSM), Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), and Faculté des Sciences Semlalia [Marrakech]
International audience; Modeling soil evaporation has been a notorious challenge due to the complexity of the phenomenon and the lack of data to constrain it. In this context, a parsimonious model is developed to estimate soil evaporative efficiency (SEE) defined as the ratio of actual to potential soil evaporation. It uses a soil resistance driven by surface (0-5 cm) soil moisture, meteorological forcing and time (hour) of day, and has the capability to be calibrated using the radiometric surface temperature derived from remotely sensed thermal data. The new approach is tested over a rainfed semi-arid site, which had been under bare soil conditions during a 9-month period in 2016. Three calibration strategies are adopted based on SEE time series derived from (1) eddy-covariance measurements , (2) thermal measurements, and (3) eddy-covariance measurements used only over separate drying periods between significant rainfall events. The correlation coefficients (and slopes of the linear regression) between simulated and observed (eddy-covariance-derived) SEE are 0.85, 0.86 and 0.87 (and 0.91, 0.87 and 0.91) for calibration strategies 1, 2 and 3, respectively. Moreover, the correlation coefficient (and slope of the linear regression) between simulated and observed SEE is improved from 0.80 to 0.85 (from 0.86 to 0.91) when including hour of day in the soil resistance. The reason is that, under non-energy-limited conditions, the receding evaporation front during daytime makes SEE decrease at the hourly time scale. The soil resistance formulation can be integrated into state-of-the-art dual-source surface models and has calibration capabilities across a range of spatial scales from spaceborne microwave and thermal data.