Caracterisation climatique locale : micro/m6soclimats1

Le chercheur, qui &die I'action du climat sur la croissance et le develomment d'une e s p h animale ou vkgbtale est entraine vers une analyse de plus en plus f i e des phhomenes bioclimatiques: il travaUe donc a une khelle de temps et despace adapt&. A l'organisme considere. L'utilisation o&rationnelle, en metbrologie agricole, va imposer une transposition des r&ultats et la reference a un climat qui n'est genhlement exprime que gr& a des mesures normalis.&, faites au moyen d'appareils d&ermin&. install& dans des conditions uniformes. Sans aller jusqu'b Mablissement de veritables fonctions de transfert liant le microclimat au mhclimat, nous avons pu, gr& a la mise en oeuvre. de materiel de campagne, pendant des periodes assez courtes, mettre en evidence quelques relations entre les microclimats locaux et le mhclimat defini par I'abri methrologique : influence de la vbg6tation environnante (haie, clairihre, lisihre) et de la topographie en fonction des types de temps ; ceci dans le cadre d'une etude de la repr6sentativitk des mesures de temperature sous abri dans le massif du Ventoux (Provence, France).

Le chercheur qui aborde l'dtude des facteurs climatiques qui affectent la croissance et le developpement d'une es- anipale ou veghle se trouve rapidement confronte a un dilemme. Ses investigations l'entrainent vers une analyse de plus en plus fme, de plus en plus approfondie, des phknom6nes tant physiquss que biologiques au moyen de techniques de plus en plus sp&iali&s et sophistiquks, tan& que les d6veloppements de ses recherches, la validation et l'extrapolation de ses rbultats le contraignent a recourir aux methodes et magriels normal& dans le cadre de la metbrologie ou de l'agrometkorolo- gie. Ce hiatus qui va ainsi se c r b et se developper avec l'avancement des travaux ne peut se combler que par la mise en Oeuvre d'un certain nombre de fonctions de transfert permettant de passer du micro au mbclimat ; c'est-&-dire d'une oertaine khelle de temps et d'espace au niveau de I'organisme et sous la dkpendance ktroite du milieu ambiant A un climat qui n'est plus conditionne que par la situation gbgraphique et orographique et n'est generalement exprime que g r h B des mesures faites au moyen d'appareils d&ermin&, install& dam des conditions uniformes. Sans avoir la pretention d'aller jusqu'd l'etablissement de ces fonctions de transfert, le p r k n t expod va faire etat de quelques rbultats de cardrisations micrwlimatiques obtenus par la mise en oeuvre de moyens simples, limit& dans le temps.

ReprbentatMt6 des mesum de temp6rature sous abri en domaine montagnard. Appr6dation des mkrodimats locaux

But et nature do8 mowre8 effectu6es

Limplantation d'un r&eau de mesures climatiques, s u f f i e n t reprkntatif de la personnalitd et de la diversite des biotopes a cara&riser, est difficie, surtout en milieu forestier montagnard. Dune part, la quasi-impossibilite de respecter les normes intemationales &implantation des postes m&rologiques peut faire craindre des erreurs instrumentales systkmatiques; d'autre part, la diversite des sites, la pluralite des expositions, la nature et la densit6 de la vegetation, les accidents de terrain entrafnent

dimportantes variations des caracteristiques thermiques des masses dair. On peut donc se demander. dans ces conditions. si un abri metbrologique, souvent implante en fonction de besoins particuliers et de considerations de degagement et dacces, est reprkntatif d'un seaeur suffiamment etendu pour que I'on puisse lui appliquer le vocable de a mkoclimat V .

Ce probleme s'est p& lors de l'implantation d'un r d u de postes metbrologiques dans le massif du Ventoux (qui culmine a 1.900 m daltitude. a la lisiere du couloir rhodanien, a 50 km au nord-est d'Avignon) et nous avons pu donner quelques elements de reponse en effectuant. au moyen de sondes thermometriques ventilk, I'exploration systematique des temp6ratures exu2mes dans l'environnement des abris prevus. De cette campagne de mesures, realMe au cours de l'ete 1973. j'ai extrait quelques exemples. a des fins d'expos6 methodologique.

Le premier site retenu est celui de Fribouquet a 820 m d'altitude sur le flanc sud de I'ardte midentale du Ventoux. L'environnement de I'abri metbrologique est essentielle- ment rocailleux avec quelques pics isol& ; il est limite au nord et a Vest par une ligne de cr&es.

Le second a t situe au Mont Serein ( 1.4 10 m). a l'aplomb du sommet principal, sur une pente assez forte. d'orientation nord. constitub par une pelouse alpine parsem& de bosquets de pins et sapins.

Le troisieme. Chalet Reynard, fait ie pendant du pr&dent, sur une plate-forme caillouteuse, en face sud, a 1.41 5 m daltitude. L'environnement est ici mediterranbn, avec quelques buissons de rkineux. pins et genevriers.

Le quatrieme point de mesure retenu, Mauvalla (1.025 m), est kgalement en face sud. mais dans une petite clairiere, sur un replat. a l'amorce d u n changement de pente SW/SE. L'environnement, au contraire du prkedent, est de pins et de &Ires. denses localement, avec un second etage de feuillus.

Analyse des amplitudes thenniquws

Eu egard a ce que l'on sait sur la rbonse de l'abri metbrologique, en particulier sur son inertie thermique et souvent son dkfaut de ventilation, il est interessant de comparer les amplitudes therrniques journalieres (maximum-minimum) observk sous abri a celles mesurdes directement, dans son environnement, au moyen des sondes thermometriques ventilk. En general une dizaine de capteurs. a m2me hauteur que le poste metbrologique, sont dWminks dans un rayon de 50 a 200 m autour de ce dernier.

La premiere reponse vient. comme on pouvait le prevoir, de la nature et de la densirk de la vegetation environnante. Tandis que, pour les deux postes a couvert forestier relativement dense, Mauvalla et Mont Serein. la difference entre I'amplitude journaliere thermique observb sous abri et celle mesurh par les differentes prises vent i lk n'est que de 0.7OC en moyenne (I'amplitude etant moins forte sous abri que dans les conditions naturelles). cet kart passe a 1.8 et 2,OOC respectivement pour Fribouquet et Chalet Reynard. tous deux en versant caillouteux (fig. I). On remarquera que cette difference, significative, n'est pas seulement quantitative mais egalement qualitative. I1 y a tout au long de la p6riode de mesures (30 jours) fort peu de fluctuations de part et dautre de W e valeur moyenne pour les postes a couvert arbustif (un peu plus de l0C pour Mauvalla, un peu moins de 1 OC pour Mont Serein). tandis que les kcarts peuvent &re tres importants (2 a 3OC) pour les deux autres postes selon le type de temps. Par beau temps les amplitudes thermiques journalieres sont plus importantes dans les conditions naturelles que sous abri par suite de la grande inertie thermique de ce dernier ; elles sont en revanche plus accusks sous abri que dans son environnement par temps nuageux ou pluvieux par suite de la mauvaise ventilation de l'abri metbrologique.

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Cette analyse nous renseigne egalement sur l'homogeneite du comportement thermique du site, trb lib a la nature de l'environnement du poste. Tandis que Fribouquet et Chalet Reynard voient l'ensemble des prises de tempkrature evoluer dans le m6me sens (avec un decalage fonction de leur implantation) selon le type de temps, il n'en va pas de m h e pour les deux autres postes ou l'on observe une dispersion des mesures ponctuelles, se r&luisant par temps couvert plus ou m o b pluvieux ou humide, ou s'exacerbant par temps trb sec. L'btude des composantes de cette a amplitude n (minima d'une part, maxima d'autre part) va nous permettre de prkiser les Merents microclimats associk aux sites choisis.

Analyse do8 temp&ratuns minimal08

Bien que dans l'ensemble l'abri mtsteOrologique du Mont Serein soit trb reprkntatif, au niveau des tempdratures minimales (0,1OC, donc pratiquement pas &&art pour la moyenne des capteurs), l'impact du type de temps apparait immediatement. La divergence, par temps beau, sec ou meme variable, entre les prises du b u t et du bas de la pelouse alpine (6OC pour une denivelation de 50 m) ne peut s'expliquer que par un gradient

On remarquera, ce qui est normal, la bonne rhction du poste metbrologique dans le domaine des minima (la darts etant gbneralement inferieurs a 0,5*C) et la convergence des valeurs par temps couvert; par exemple, pour le Chalet Reynard, au terme de la @riode de beau temps l'abri accuse un leger rkhauffement par rapport a son

altitudinal tres marque.

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environnement ( 1 . 5 O C le 27 ao0t) qui va en s'attenuant et s'annule apres 4 a 5 jours (OOC le ler septembre). ce phenomene &ant evidemment plus marque en versant caillouteux (Fribouquet, Chalet Reynard) qu'en pleine vdgetation (Mauvalla, Mont Serein) (fa. 2).

Analyse des temp&ratures maximales

Avec la prkdominance des phenomenes radiatifs et l'importance des tempkratures de surface qui en ddcoulent. on ne retrouve plus c o m e prWemment une certaine structuration des phenomenes : I'alkatoire. la variabilite, I'heterogdneite dominent au niveau de l'analyse.

On retrouve nkanmoins la prdckdente classification des sites prospect& avec, d'une part. une bonne concordance entre les tempkratures maximales observb sous abri et celles mesurb, au moyen des prises ventilk. dans les zones de vegetation (Mont Serein, 0,7OC d'&art, 3,OOC au maximum la jours de mistral: Mauvalla, 0,lOC &&art, 2,7OC au maximum par beau temps) et, dautre part, des kcarts notables. as= constants dans le temps, pour les emplacements denudes et rucailleux (Fribouquet, l,l°C &&art, 3,OOC au maximum mais cette fois-ci quel que soit le temps ; et Chalet Reynard, t ,6OC d h r t , 4,SoC au maximum par beau temps) (fg 3).

Remarquons. pour terminer, I'assez bonne concordance entre I'evolution chronolo- pique des ternpixanires pour les deux postes de la face sud du Ventoux : Chalet Reynard et Mauvalla. chacun conservant sa propre personnalitk

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Fig. 3. €carts entre les tw@ratures mrwhrelegjaumali$re8 8 0 ~ 8 abri et dene I'envkonnement de ce demier.

Conclusions I1 resort de ce qui p r e d e et des nombreuses campagnes que nous avons pu faire

que les postes m&brologiques situds dans un environnement sylvestre ont une bonne reprdsentativitd quelle que soit la pente, la vegetation arbustive atthuant dans ce cas les effets du relief (plus grand refroidissement nocturne en (( thalweg d. Quand la vegetation se rarefie, devient buissonnante, voire inexistante, les effets du relief sont plus nets ; ce sont les amplitudes qui sont les moins bien caracterisk, puis les temp4ratures nocturnes (minima) et diurnes (maxima). La Merence couloir-lisi&re n'est pas trh camt6ristique. I1 semble que dans les grandes all& de vegetation les tempdratures soient voisines de celles de la reference ; en revanche, les &arts &amplitude sont relativement constants dans le temps pour les situations de clairiere et de hiere ( + 2,S0Q.

On retrouve cette expression de la continenwe dans le cas de positions abritk, soit dans une d&resSion, soit derriere un rideau de vbgktation. Les temphtures maximales observh autour de l'abri sont sysematiquement plus e levh que celles de ce dernier ( + 2%). I1 n'y a pas de grosses variations &kart avec les diffdrents types de temps si ce n'est une legdre accentuation les jours de vent et attdnuation les jours de pluie. Les tempkratures minimales sont moins homoghes dans le temps, plus accuseeS que sous abri ( - 2Oc) par beau temps.

En position de (( thalweg H, les temp4ratures nocturnes sont nettement plus basses dans l'environnement de l'abri que sous ce dernier et peuvent atteindre des &arts pouvant

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aller jusqu'a 5OC par beau temps et temps nuageux ; les jours de pluie et de vent, ces kcarts s'amenuisent et les tempkratures minimales ponctuelles deviennent voisines de celles de l'abri metbrologique.

Local Climate Characterization - Mkro/Meso The scientist investigating the effects of climate on the growth and development of an animal or plant species has to analyse bioclimatic phenomena more and more closely. He has to work at a scale in space and time appropriate to the organism considered. Agrometeorological practice must move towards the assessment of a climate monitored by standardized measures made with specified apparatus installed under uniform conditions. Without going so far as to establish real transfer functions linking the microclimate to the mesoclimate, we have been able, in fairly short-duration field tes& to show several relations between local microclimates and the mesoclimate. as given by a meteorological screen : effect of surrounding vegetation (hedges, clearings, borders) and of topography. in relation to different weather types. This has been done as part of a study of the representativeness of temperature measures under screens in the Massif du Ventoux (Provence, France).

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