Effets hydrologiques des sols gelés dans le bassin supérieur du fleuve Mississippi

Le modèle hydrologique macroscopique à capacité d'infiltration variable (VIC) a été modifié pour améliorer ses performances dans les régions froides en ajoutant des algorithmes d'accumulation et d'ablation de neige liés aux sols gelés et à l'équilibre de l'énergie. La pénétration du sol gelé a été déterminée en résolvant les flux thermiques à travers la colonne de sol. Les paramétrisations de réponse d'infiltration et de ruissellement ont été modifiées pour refléter le contenu en glace simulé du sol. Le modèle révisé a été testé en utilisant des données ponctuelles de la Station expérimentale agricole de Rosemount de l'Université du Minnesota et a ensuite été appliqué à deux sous-bassins dans le bassin supérieur du fleuve Mississippi. Les tests ponctuels ont montré que le modèle était capable de reproduire les observations de l'enneigement, du contenu en eau liquide du sol, et des profondeurs du front de gel et de dégel. Les comparaisons des débits simulés des deux sous-bassins ont montré que l'algorithme de sol gelé réduisait l'infiltration pendant les hivers et les dégelées du printemps et augmentait la réponse rapide du ruissellement. Cependant, l'ampleur de l'augmentation de la réponse du ruissellement est relativement modeste, à l'échelle des deux sous-bassins du Mississippi supérieur testés.