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Vous êtes ici : AccueilCLASSESÉléments de base de l’hydrologie : humidité, précipitation, régime et débit
Première
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Géographie
Cours
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INTRODUCTION
L’hydrologie est la science qui étudie les propriétés mécaniques, physiques et chimiques des eaux marines et continentales. On distingue ainsi l’hydrologie marine, fluviale et lacustre. L’humidité, les précipitations, le régime et le débit des cours d’eau sont des éléments qui conditionnent l’hydrologie.

I- L’HUMIDITE
L’humidité est la quantité d’eau contenue dans un mètre cube ( m3 ) d’air.
Elle résulte de l’évaporation c'est-à-dire de la transformation de l’eau en vapeur d’eau sous l’effet de la chaleur. Afin de mieux cerner la quantité d’eau contenue dans l’air, on utilise l’humidité relative. C’est la différence de pourcentage entre la quantité d’eau réellement contenue dans l’air et celle qu’elle pouvait contenir à la température X. elle permet de déterminer l’état hydrométrique de l’atmosphère c'est-à-dire la masse maximale de la vapeur d’eau que peut contenir 1m3 d’air. L’humidité relative est exprimée par un chiffre compris entre 0 et 100.
Lorsque l’humidité relative est inférieure à 30%, on a à faire à un air sec.
Lorsqu’elle est comprise entre 30 et 70 %, on parle d’humidité moyenne.
Lorsqu’elle est au-delà de 90%, on parle d’humidité forte.
Lorsqu’elle atteint 100%, l’air est saturé on parle de la saturation de l’air.

II- LES PRÉCIPITATIONS
1-LE CYCLE DE L’EAU
En présence d’une couche de chaleur, des nappes continentales, des mers, des océans et des forêts réchauffées se transforment en vapeur d’eau. C’est l’évaporation et l’évapotranspiration. Lorsqu’une masse d’air atteint son point de saturation, tout apport supplémentaire de la vapeur d’eau entraine la condensation (passage de l’eau de la vapeur d’eau à l’état liquide). Cette dernière entraine la formation des nuages qui entrainent les précipitations qui tombent sous forme solide (neige, grêle), liquide (rosée, pluie) ou sous forme gazeuse (brouillard, brume). Une fois tombée sur terre une quantité d’eau est retenue par la canopée, l’autre s’infiltre et une autre ruisselle vers les cours d’eau. Celles-ci seront encore soumises à la chaleur et le cycle recommence.

Le cycle de l'eau Le cycle de l’eau

2-LES TYPES DE NUAGES
Les nuages constituent l’ensemble de particules d’eau liquides ou solides à l’état très fin. Ces particules sont maintenues en suspension dans l’atmosphère par le vent. Les nuages se déplacent des mers vers les continents. Ils ont des formes variées et se situent à diverses altitudes. Les plus courants sont :
- Les cirrus ; ce sont des nuages légers formés de cristaux de glaces qui se présentent sous la forme d’un filament. Ils se situent à des altitudes élevées.

les cirrus Les cirrus

- Les cumulus ; ce sont des nuages qui présentent sous la forme de grosses balles de coton.

le cumulus Les cumulus

- Les cumulo-nimbus et les nimbus ; ce sont des nuages de couleur sombre qui sont très chargés et apportent immédiatement la pluie. Ils se forment à des altitudes relativement basses. En dehors de ces principaux nuages, il en existe d’autres.

les cumulus nimbus Les cumulus-nimbus

* Les cirrostratus, nuages qui voilent légèrement le soleil et annoncent parfois la pluie ou la neige.
* Les cirrocumulus, nuages qui ressemblent à des ondulations dans le ciel et qui annoncent un changement de temps.
* Les nimbostratus, gros nuages sombres chargés de pluie ou de neige.

cirristratus Les cirrostratus
nimbostratusLes nimbostratus
cirrocumulus Les cirrocumulus

3- LES TYPES DE PLUIES ET LA RÉPARTITION GÉOGRAPHIQUE DES PRÉCIPITATIONS
Il existe 5 types de pluies
- Les pluies de convection
Elles sont dues au réchauffement local des masses d’air qui déclenchent un mouvement ascendant. En s’élevant, il y’a refroidissement, condensation et pluie.
- Les pluies orographiques
Les masses d’air se heurtent à un massif montagneux qui les contraint à s’élever. Plus l’air s’élève, plus la température baisse suivit de la condensation et des pluies aux versants de la montagne (Adret). Ceux-ci sont très arrosés tandis que les versants sous le vent (Ubac) sont asséchés : c’est l’effet de foehn.
- Les pluies frontales
Elles naissent de la rencontre entre 2 masses d’air de températures différentes.
-les pluies littorales
Elles sont dues à la condensation de l’humidité lorsque l’air marin chaud aborde le continent plus froid.
- Les pluies de convergence
Elles se forment lorsque 2 masses d’air en mouvement se rencontrent. Ce mouvement entraine forcement une élévation, condensation et pluie.

pluies orographiques Les pluies orographiques
pluies frontalesLes pluies frontales
pluies de convection Les pluies de convection

Les précipitations se mesurent à l’aide du pluviomètre. Sur une carte des précipitations, les éléments essentiels sont les Isohyètes c'est-à-dire les lignes reliant les régions d’égale précipitation. Il existe dans le monde 3 grandes zones :
- La zone chaude ; c’est la plus arrosée du monde. Elle englobe les pays tropicaux et l’Asie des moussons. Même si dans cette zone, l’on retrouve aussi des régions où les pluies sont rares comme c’est le cas des déserts.
- La zone tempérée ; les pluies sont moins abondantes et dépassent rarement 1500mm /an.
- La zone polaire ; à cause d’une évaporation faible, la moyenne des précipitations est inférieure à 800 mm/ an. C’est le cas du Groenland ou de l’Alaska.

III- RÉGIME ET DÉBIT D’UN COURS D’EAU
1-LE RÉGIME
Le régime d’un fleuve ou régime hydrologique est l’ensemble de variations saisonnières du débit de ce fleuve au cours d’une année. On distingue 3 types de régimes qui sont :
- Le régime régulier ; il correspond aux régions équatoriales car il pleut presque toute l’année. Le débit est puissant malgré l’existence de 2 périodes d’étiage.
- Le régime irrégulier ; il correspond aux régions tropicales. On y rencontre une longue période d’étiage qui correspond à la saison sèche et une courte de crue qui correspond à la saison de pluie.
- Le régime complexe ; c’est celui qui correspond au cours d’eau des régions qui regroupent plusieurs types de climats.
2-Le débit
Le débit d’un fleuve est la quantité d’eau qui s’écoule dans une section donnée d’un cours d’eau en une seconde. On le mesure en m3/sec. Le débit diffère en fonction du climat, il peut donc être puissant comme c’’est le cas de l’Amazone (100.000 m3/sec ) ou faible à l’instar du Nil ( 2600m3/ sec ).

3- TRAVAUX PRATIQUES
a)comment mesurer le débit d’un cours d’eau
On évalue le débit d’un cours d’eau en mesurant le niveau de ce fleuve grâce à des câbles gradués en m3. On les fixe au bord d’un pont. Le point zéro correspond au point le plus bas du fleuve, au fur et à mesure que l’eau monte, on mesure le débit.
b) Représentation graphique d’un régime
La représentation graphique du régime d’un cours d’eau est comme celle du diagramme ombrothermique. Le débit d’un cours d’eau peut s’enregistrer annuellement dans un tableau statistique. Pour dessiner le graphique du régime, on utilise un repère orthonormé. Sur l’axe des ordonnées, on place le débit en m3/sec et sur l’axe des abscisses on porte les 12 mois de l’année. On construit donc les barres en tenant compte du débit de chaque moi. Enfin on trace une ligne qui représente le débit moyen annuel. Ce dernier se calcule en additionnant les débits des 12 mois divisé par 12.

CONCLUSION
L’humidité, les précipitations, le régime et le débit se combinent pour expliquer aisément le mécanisme de fonctionnement de l’hydrologie de la planète.