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Analyse de la température de la Loire moyenne en été sur la période 1949 à 2003

Authors :
Gosse, Ph.
Gailhard, J.
Hendrickx, F.
Gosse, Ph.
Gailhard, J.
Hendrickx, F.
Source :
Hydroécologie Appliquée; January 2008, Vol. 16 Issue: 1 p233-274, 42p
Publication Year :
2008

Abstract

On examine la capacité de deux modèles thermiques déterministes à base physique (CALNAT et COURNAT) à reproduire l'augmentation de la température moyenne estivale de la Loire à Dampierre-en-Burly sur la période 1980-2003. Ces modèles utilisent en entrée les chroniques de quatre paramètres atmosphériques relevés à pas tri-horaire à la station Météo-France de Tours. CALNAT calcule la température naturelle locale d'un plan d'eau sans considération du débit fluvial, tandis que le code dérivé COURNAT propage une masse d'eau dans les conditions de débit mesurées à la station de Gien. En été, du 15 juin au 15 septembre, l'échauffement moyen sur les 24 ans observé à la station de mesures en continu des eaux de la Loire située à l'amont de la centrale nucléaire de Dampierre-en-Burly atteint 1,85 °C. Une tendance comparable (2,0 °C) est observée à la station de Belleville amont située une trentaine de kilomètres en amont. Les échauffements moyens calculés sur la même période par CALNAT et COURNAT sont respectivement de 1,55 °C et 1,7 °C; ils représentent ainsi 84 % et 92 % de la tendance d'échauffement découlant des mesures à Dampierre-en-Burly. Durant cette période d'étiage, l'essentiel de l'échauffement de la Loire est attribuable aux variations tendancielles de la température d'air (+1,5 °C), de la pression de vapeur d'eau (+0,65 hPa), de la vitesse de vent à 10 mètres (-0,4 m/s), et de la nébulosité du ciel (-0,15 octa) dont la contribution à l'élévation de la température naturelle locale peut être évaluée à l'aide de CALNAT à respectivement 46 %, 18 %, 28 % et 8 %. L'application de CALNAT et COURNAT sur la période 1949-2003 donne un échauffement moyen tendanciel de l'eau de l'ordre de 0,5 °C sur 55 ans pour le même trimestre 15 juin-15 septembre. Le débit ne présentant pas de tendance d'évolution significative sur la période, cet échauffement modéré comparativement à celui de 1980-2003 est attribuable au faible effet global des tendances de variation des quatre paramètres atmosphériques. Contrairement à la période 1980-2003, les quatre grandeurs atmosphériques présentent des variations à effets antagonistes sur la température d'eau de 1949 à 2003 : réparties uniformément à chaque pas tri-horaire de calcul, les évolutions estimées de la température d'air (+0,9 °C), de la pression de vapeur d'eau (-0,55 hPa), de la vitesse du vent à 10 m (+0,4 m/s) et de la nébulosité (-0,4 octa) sur ces 55 ans à l'échelle trimestrielle modifient la température naturelle locale de l'ordre de +0,4 °C, -0,2 °C, -0,4 °C et +0,3 °C respectivement. Ces résultats suggèrent qu'une relation linéaire observée entre variations de températures d'air et de plan d'eau n'est pas systématiquement extrapolable sur un plus grand nombre de décennies. Comme ceux de COURNAT, les résultats de CALNAT indiquent que, sur la période 1949-2003, 2003 est l'année record pour la dose thermique maximale reçue par l'écosystème fluvial aussi bien sur 7 jours consécutifs que sur 90 jours consécutifs (avec des températures moyennes calculées de respectivement 29,5 °C et 25 °C confirmées par la station de mesure de Dampierre). Pour la dose thermique maximale reçue sur 30 jours consécutifs, CALNAT place 2003 dans les années de tête avec une température moyenne de 26 °C, confirmée par la station de Dampierre. Ces pics thermiques de 2003 remarquablement reproduits à 0,3 °C près par CALNAT aux échelles de temps considérées sont ainsi expliqués par les conditions atmosphériques locales exceptionnelles et non par le très bas débit fluvial (minimum de 50 m3/s à Gien) alors observé. À l'opposé, l'été 1977 ressort avec COURNAT - plus adapté lorsque les débits sont élevés - comme l'été le plus froid de la période 1949- 2003 pour la dose thermique maximale reçue sur 7, 30 et 90 jours avec des températures moyennes de respectivement 22 °C, 20 °C et 19 °C, effectivement observées. Pour la dose thermique maximale reçue par l'écosystème Loire sur 30 jours, les années 1976 et 1977 se distinguent par la plus forte différence entre deux années consécutives sur la période 1949-2003.

Details

Language :
English
ISSN :
11479213
Volume :
16
Issue :
1
Database :
Supplemental Index
Journal :
Hydroécologie Appliquée
Publication Type :
Periodical
Accession number :
ejs53426573
Full Text :
https://doi.org/10.1051/hydro/2009009