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DevelopmentActivities/CMIP6/DevelopmentsCMIP6/hydric_stress
v4 v5 23 23 24 24 * '''Résumé du problem par Nicolas Vuichard avec commentaires additionnels de Nicolas Viovy et Agnes+Mathieu ''' 25 26 25 Le stress hydrique est calculé comme décrit dans la figure 6 du doc d'Agnès [http://forge.ipsl.jussieu.fr/orchidee/raw-attachment/wiki/Documentation/UserGuide/eqs_hydrol.pdf]. Cette fonction est non continue au point de flétrissement et sature à 1 avant d'arriver à la capacité au champ (elle vaut 1 à partir de la moitié de la teneur en eau à saturation). Cette fonction est non linéaire du fait de l'utilisation d'une racine carrée. 27 26 … … 29 28 30 29 On a besoin de 3 fonctions de stress dans ORCHIDEE: 31 - une pour la photosynthèse/transpiration (humrel);32 - une pour la phénologie et autres processus en rapport avec la végétation (nommé aussi humrel dans stomate, mais qui correspond à la variable vegstress côté sechiba, je l'appelle vegstress par la suite)33 - une autre pour la décomposition de la matière organique (shumdiag)30 - une pour la photosynthèse/transpiration (humrel); 31 - une pour la phénologie et autres processus en rapport avec la végétation (nommé aussi humrel dans stomate, mais qui correspond à la variable vegstress côté sechiba, je l'appelle vegstress par la suite) 32 - une autre pour la décomposition de la matière organique (shumdiag) 34 33 35 34 Les deux premières doivent être convoluées avec le profil racinaire, la dernière non. 36 35 37 - Nicolas Viovy: Oui à ceci près que pour la décomposition, dans l'avenir, quand on aura une discrétisation verticale du carbone sol il faudra la convoluer avec celle ci. Mais pour l'instant le profil racinaire peut aussi être considéré comme un proxy de la densité de carbone du sol et que donc dans un premier temps on pourrait alors pour shumdiag utiliser aussi la convolution avec le profil racinaire (ce qui est fait actuellement dans le 2 couches). Et donc dans les fait on aurait humrel=shumdiag Sachant qu'il vuat mieux garder les 2 puisque à terme il devraient devenir différents !36 - Nicolas Viovy: Oui à ceci près que pour la décomposition, dans l'avenir, quand on aura une discrétisation verticale du carbone sol il faudra la convoluer avec celle ci. Mais pour l'instant le profil racinaire peut aussi être considéré comme un proxy de la densité de carbone du sol et que donc dans un premier temps on pourrait alors pour shumdiag utiliser aussi la convolution avec le profil racinaire (ce qui est fait actuellement dans le 2 couches). Et donc dans les fait on aurait humrel=shumdiag Sachant qu'il vuat mieux garder les 2 puisque à terme il devraient devenir différents ! 38 37 Ce que l'on souhaite, je pense, pour vegstress, c'est une fonction qui varie linéairement de 0 à 1 entre le point de flétrissement (wp) et la capacité au champ (fc). 39 38 40 39 Etes-vous d'accord pour que humrel soit une fonction qui varie linéairement de 0 à 1 sur le domaine [wp; (wp+fc)/2] ? 41 40 42 - Agnes: Oui, si on corrige pour [wp; wp+(fc-wp)/2] (je crois)41 - Agnes: Oui, si on corrige pour [wp; wp+(fc-wp)/2] (je crois) 43 42 A noter qu'on trouve aussi de la littérature indiquant que humrel atteint 1 à wp + 0.75 ou 0.8 de (fc-wp) mais ce serait super d'en profiter pour faire dépendre fc et wp de la texture. 44 43 … … 46 45 Pour l'instant, le "seuillage" à 1 sur la moitié du domaine de validité de la fonction est effectivement fait 2 fois: une fois dans diffuco à partir du stress moyen intégré sur la colonne de sol et une fois dans hydrol lors du calcul du stress pour chacune des couches de sol. Sachant qu'il ne faut en garder qu'un, où applique-t-on le seuillage ? Sur la fonction définie pour chacune des couches (us_tmp) dans hydrol ou sur le stress intégré sur la colonne de sol (c'est à dire vegstress). De ce que je perçois, appliquer le seuillage en amont sur chacune des couches aboutit à un stress plus fort qui si on l'applique sur la fonction intégrée sur la colonne de sol. 47 46 48 - Nicolas Viovy: En y réfléchissant, je pense qu'il vaudrait peut être mieux appliquer la fonction sur le humrel intégré. Il faudrait que je refasse un peu de biblio la dessus pour voir le sens exact de cette formule d'un point de vu physio mais de ce que je me rappelle c'est quand même une réponse globale de la plante qui commence à fermer ces stomates quand son potentiel hydrique devient "critique" (i.e risque de cavitation). Dans ce cas je pense que ça n'a pas trop de sens de l'appliquer à chaque niveau du sol car ce n'est pas une réponse racinaire. C'est un peu plus compliqué car si il n'y a pas de mécanisme qui permette à la plante de réguler son débit au niveau racinaire instantané, sur une échelle plus longue de quelques jours il y a en réalité un effet indirect via le développement du réseau racinaire qui va se densifier la ou il y a de l'eau et se raréfier la ou il n'y en a pas, donc ça va jouer effectivement sur l'eau puisée à chaque niveau ce qui était d'ailleurs peut être la raison d'être de l'intégration de la fonction de stress au niveau de chaque niveau de ce que j'ai cru comprendre de notre discussion Agnès ?). Mais dans la mesure ou pour l'instant on n'a pas de représentation dynamique du profil racinaire, ça n'a pas trop de sens de le considérer non ? 49 50 - Agnes: Est-ce que ça a à voir avec water_lim ??? (ou vegstress est encore modifié) 47 - Nicolas Viovy: En y réfléchissant, je pense qu'il vaudrait peut être mieux appliquer la fonction sur le humrel intégré. Il faudrait que je refasse un peu de biblio la dessus pour voir le sens exact de cette formule d'un point de vu physio mais de ce que je me rappelle c'est quand même une réponse globale de la plante qui commence à fermer ces stomates quand son potentiel hydrique devient "critique" (i.e risque de cavitation). Dans ce cas je pense que ça n'a pas trop de sens de l'appliquer à chaque niveau du sol car ce n'est pas une réponse racinaire. C'est un peu plus compliqué car si il n'y a pas de mécanisme qui permette à la plante de réguler son débit au niveau racinaire instantané, sur une échelle plus longue de quelques jours il y a en réalité un effet indirect via le développement du réseau racinaire qui va se densifier la ou il y a de l'eau et se raréfier la ou il n'y en a pas, donc ça va jouer effectivement sur l'eau puisée à chaque niveau ce qui était d'ailleurs peut être la raison d'être de l'intégration de la fonction de stress au niveau de chaque niveau de ce que j'ai cru comprendre de notre discussion Agnès ?). Mais dans la mesure ou pour l'instant on n'a pas de représentation dynamique du profil racinaire, ça n'a pas trop de sens de le considérer non ? 48 - Agnes: Est-ce que ça a à voir avec water_lim ??? (ou vegstress est encore modifié) 51 49 Tout n'est pa sclair pour moi ici, donc je veux bien qu'on en reparle, à partir d'un ^petit document... 52 50 En tout cas, il me semble qu'il faut garder la coherence entre us et humrel, qui doit etre la somme des us, pour que bilan d'eau et d’énergie restent cohérents. 53 - Réponse Nicolas: pour répondre à ton dernier point oui ça a bien rapport avec le water_lim et donc la question de Nicolas était de savoir si on garde le calcul qui est fait dans hydrol ou le stress calculé à chaque niveau (us d'après ce que j'ai compris) qui varie linerairement entre [wp; (wp+fc)/2] et dans ce cas il faut supprimer le calcul de water_lim qui est remplacé directement par humrel soit us varie simplement linéairement entre wp et wp+fc et on maintient le waterlim... dans tous les cas humrel reste la somme des us.51 - Réponse Nicolas: pour répondre à ton dernier point oui ça a bien rapport avec le water_lim et donc la question de Nicolas était de savoir si on garde le calcul qui est fait dans hydrol ou le stress calculé à chaque niveau (us d'après ce que j'ai compris) qui varie linerairement entre [wp; (wp+fc)/2] et dans ce cas il faut supprimer le calcul de water_lim qui est remplacé directement par humrel soit us varie simplement linéairement entre wp et wp+fc et on maintient le waterlim... dans tous les cas humrel reste la somme des us. 54 52 Par contre je réalise que dans ce cas ça ne pose pas de problème lorsque ok_co2 est activé puisque le calcul de waterlim qui prend en compte l'effet seuil est pris en compte dans diffuco_trans_co2 et donc sur la transpiration. Par contre ça pose un problème si ok_co2 n'est pas activé car dans ce cas diffuco_trans ne proend pas en compte ça ! il faudrait alors le rajouter dans diffuco_trans.... 55 53 56 54 57 * Complément d'information sur la parti "Diffuco" par Agnes et Mathieu:55 * '''Complément d'information sur la parti "Diffuco" par Agnes et Mathieu:''' 58 56 59 57 Voici la ligne qui relie humrel et water_lim dans diffuco_trans_co2, sachant que water_lim intervient pour définir vc2, vj2, et Rd (mais pas fvpd): 60 !! Calculates the water limitation factor. 61 water_lim(:) = MAX( min_sechiba, MIN( humrel(:,jv)/0.5, un )) 58 59 Calculates the water limitation factor. 60 water_lim(:) = MAX( min_sechiba, MIN( humrel(:,jv)/0.5, un )) 62 61 63 62 Si on n'aime pas trop les manières compliquées d'écrire un truc simple, on peut réécrire la ligne ci-dessus comme: … … 66 65 Ce que cette ligne implique, c'est que water_lim=1 dès que humrel>0.5, ce qui, dans le cas particulier d'un profil d'humidité constant dessiné dans ma note, se produit tout le temps dès que mc> mcw. 67 66 68 Sinon, si l'on veut faire des corrections, je pense qu'elles doivent être faite directement dans hydrol au niveau de us, dont la somme humrel est transmise à diffuco. 69 Pour que les rootsink soient cohérents avec la transpiration, on a besoin que le stress "global" humrel soit la somme exacte des us (cf subroutine hydrol_split_soil). 67 Sinon, si l'on veut faire des corrections, je pense qu'elles doivent être faite directement dans hydrol au niveau de us, dont la somme humrel est transmise à diffuco. Pour que les rootsink soient cohérents avec la transpiration, on a besoin que le stress "global" humrel soit la somme exacte des us (cf subroutine hydrol_split_soil). 70 68 71 69 72 * Information complémentaires (par Mathieu): Thèse de Samir Meridja avec Alain Perrier en 2011.70 * '''Information complémentaires (par Mathieu): Thèse de Samir Meridja avec Alain Perrier en 2011.''' 73 71 74 72 Voir en attaché un passage de la thèse traitant du problème:
