Précipitations


Histoire et étymologie

Empr. lat. praecipitatio chute, de praecipito intr.tomber (la tête la première, praeceps). XVIième chute, action de précipiter d'un lieu élevé. 1663, t. de Chimie (postérieurement à précipité, 1553). Par analogie 1835, précipitation d'eau; t. de Méteor. 1843 (...lorsque la vapeur d'eau est précipitée dans l'atmosphère...cette précipitation aqueuse prend le nom de brouillard quand elle est à la surface de la terre..., Ch. Martins, trad. des Vorlesungen über Meteorologie de Kaemtz, 1840, p. 107). A noter que dans cet ouvrage précipitation est en concurrence avec précipité (...ces précipités atmosphériques...p. 103).


Définitions existantes


Définition proposée

Du point de vue hydrologique les précipitations sont les apports d'eau parvenant au sol sous forme liquide (pluie ou rosée) ou solide (neige ou grêle) en provenance directe ou indirecte de la condensation de la vapeur d'eau atmosphérique. Elles constituent l'unique alimentation de la partie terrestre du cycle de l'eau.

Les diverses formes de précipitations proviennent habituellement des nuages qui sont formés de microgouttelettes d'eau issues de la condensation de vapeur d'eau atmosphérique. Un nuage reste stable tant que ces gouttelettes, dont la densité est de quelques dizaines par centimètre cube, restent en équilibre avec la vapeur d'eau environnante. Il n'y a précipitation que lorsque le diamètre des goutelettes devient suffisant pour qu'elles acquièrent une vitesse de chute significative. Les mécanismes permettant aux gouttelettes de grossir dans une proportion de 1 à 10 ou 100 pour les diamètres (soit de 1 à 1000 ou 100000 en masse) ont été élucidés par Bergeron, Dessens et Langmuir à partir des années trente. Ils font appel à des noyaux de condensation (particules de glace, noyaux de chlorure de sodium ou poussières) qui, lorsque les conditions deviennent favorables, concentrent très rapidement de l'eau du nuage au terme d'une véritable distillation. Des mécanismes mécaniques de capture de gouttes peuvent alors amplifier le phénomène de croissance des gouttes de pluie. La gamme des diamètres des gouttes de pluie (spectre) atteignant le sol va de quelques dixièmes de millimètres à un maximum de 4 à 5 millimètres.


Mesure des précipitations :

Le pluviomètre, que l'on a jadis aussi appelé ombromètre, hyétomètre et même udomètre, est un récipient fixé sur un support, et dont l'ouverture placée horizontalement et limitée par un bord effilé détermine très précisément une surface réceptrice (généralement 400 cmFD). La hauteur d'eau de pluie recueillie par cet appareil est mesurée manuellement à des intervalles de temps réguliers (en général 24 heures), les résultats étant exprimés en dixièmes de millimètres (un millimètre de pluie est l'équivalent d'un litre par mètre carré).

Les pluviographes, dont il existe de très nombreux modèles, permettent de mesurer la hauteur des précipitations sur des intervalles de temps, réguliers ou non, beaucoup plus courts et font appel à un dispositif enregistreur graphique ou digital. Le radar météorologique utilise la réflexion par les hydrométéores (en particulier les gouttes de pluie) d'ondes électromagnétiques dont les longueurs d'onde vont de 5 à 10 cm et permet d'atteindre, à un instant donné, une carte des réflexivités très liée à celle de l'intensité des précipitations. Le disdromètre et les spectropluviomètres permettent par ailleurs d'atteindre les caractéristiques des gouttes d'eau (singulièrement leur diamètre), indispensables à la calibration des radars. Un important effort de recherche est enfin mené pour estimer les précipitations à partir d'images satellitaires (visible, infra-rouge, micro-ondes). Ces différentes mesures sont intimement liées à une échelle de temps et/ou d'espace et leurs résultats ne sont pas immédiatement comparables en raison de l'intermittence et de la variabilité des champs précipitants et c'est plutôt de leur combinaison qu'il faut attendre une amélioration de l'estimation des précipitations à toutes les échelles intéressant l'hydrologie.

En tant qu'activité métrologique, la pluviométrie consiste toujours à mesurer une hauteur de précipitations pendant un intervalle de temps, c'est à dire qu'elle ne permet d'atteindre qu'une intensité moyenne des précipitations au cours de l'intervalle de temps considéré. On a cependant coutume d'exprimer les précipitations journalières, mensuelles ou annuelles en termes absolus (mm), réservant généralement l'expression en intensité (mm/h) à des intervalles de temps plus courts. L'usage a également consacré la pluviomètrie comme l'étude de la répartition et du régime des précipitations.

Le terme pluviosité (de Martonne,1909), peu usité, désigne le caractère plus ou moins pluvieux d'une période ou d'une région. On désigne parfois comme la pluviosité d'une année donnée en un lieu donné le rapport des précipitations de cette année à la moyenne interannuelle des précipitations de ce lieu (Angot).


Typologie :


Pierre Hubert, Novembre 1996