Étude de la précision des mesures de température des surfaces suisses

L’Office fédéral de l’environnement observe depuis des décennies une augmentation de la température de l’eau pour de nombreux cours d’eau. Des études approfondies visant à déterminer l’incertitude statistique et systématique des mesures de température des cours d’eau doivent vérifier la pertinence des séries de mesures temporelles à long terme.

Fiche signalétique

  • Département responsable Technique et informatique
  • Institut Modélisation statistique
  • Unité de recherche Analyse statistique des données
  • Durée (prévue) 01.06.2017 - 31.01.2020
  • Responsable du projet IODA
  • Direction du projet Jasmin Wandel
  • Équipe du projet Vidushi Bigler
    Olivier Mermoud
    Jasmin Wandel
  • Partenaire Fischwerk
    BFH PV-Lab (Thomas Schott)
    ZHAW
    Eawag
    Office fédéral de l'environnement OFEV (Begleitung Thilo Herold)
  • Mots-clés Mesure à long terme, Incertitude de mesure, Précision, Cours d'eau, Séries temporelles

Situation initiale

Depuis les années 1950, l’Office fédéral de l’environnement mesure la température de différents cours d’eau en Suisse. Depuis des décennies un grand nombre de cours d’eau présente une augmentation de la température moyenne annuelle. Les dépassements des valeurs limites pour la température de l’eau sont également en hausse. Les mesures de température des cours d’eau sont cependant entachées d’incertitude par l’influence de facteurs externes (p. ex. rayonnement du soleil, formation d’ombre, niveau d’eau) ainsi que par la précision limitée des appareils de mesure. La pertinence des mesures de température dans les cours d’eau doit donc faire l’objet d’une vérification approfondie. Pour cela il faut déterminer à l’aide de mesures comparatives in situ et d’analyses statistiques l’importance et l’étendue des différents facteurs qui influencent une mesure de température.

Buts

Des méthodes statistiques et des modèles mathématiques doivent permettre de faire des déclarations fiables en vue de l’exactitude des mesures. Les connaissances acquises doivent contribuer à des mesures augmentant leur précision (par ex. emplacement des appareils de mesure). Dans une nouvelle étape, il s’agit d’intégrer des données cantonales et une éventuelle extension à de plus petits plans d’eau.

Procédure

Dans un premier temps des méthodes statistiques adéquates ont été évaluées pour estimer l’incertitude des mesures. Dans un deuxième temps, des données à haute résolution ont été générées dans le cadre d’une étude pilote, et l’incertitude des mesures a été estimée pour la première fois. Des modèles mathématiques appropriés ont été utilisés pour la modélisation.

Solution

Le projet pilote a permis de trouver des informations sur les influences temporaires des mesures de la température de l’eau par des facteurs externes. Il est difficile de délimiter exactement l’imprécision des mesures, car la configuration des mesures n’est pas encore structurée de manière optimale. D’autres études avec des configurations de mesure adaptées sont donc encore nécessaires.