Estimation de la durée d’humectation des feuilles par seuillage de l’humidité relative dans la zone nord de la Cote d’Ivoire

Estimation of leaf wetness duration by relative humidity thresholding in the northern zone of Côte d’Ivoire

¹ Sciences et Technologies de l’Eau, Université Jean Lorougnon Guédé, Daloa BP 150, Côte d’Ivoire
² Center for International Forestry Research and World Agroforestry (CIFOR-ICRAF), Côte d’Ivoire Country Programme, Cocody, Avenue Mermoz, Abidjan 08 BP 2823, Côte d’Ivoire
³ Société d’Exploitation et de Développement Aéroportuaire, Aéronautique et Météorologique (SODEXAM), Département Agrométéorologie, 15 BP 990 ABIDJAN 15, Abidjan, Côte d’Ivoire

^* Auteur de correspondance : riflardluc_coulibaly@yahoo.fr

Résumé

Cette étude examine la modélisation de la durée d’humectation des feuilles (LWD) en utilisant des approches empiriques basées sur l’humidité relative (RH). L’analyse des données météorologiques montre une variabilité diurne marquée, avec des températures comprises entre 20°C et 32°C et une humidité relative souvent supérieure à 90 %. Ces conditions favorisent des périodes prolongées d’humidité, particulièrement observées la nuit et le matin. Le modèle RH, avec un seuil de 90 %, a atteint une fraction correcte (FC) de 77 %, un indice CSI de 60 %, et un Kappa de Cohen de 0,54. Ce modèle montre une bonne capacité à identifier les périodes d’humidité, bien que légèrement sous-estimée (biais de 0,91) et avec un taux de fausses alertes (FAR) de 22 %. Par ailleurs, le modèle basé sur la dépression du point de rosée (DPD), utilisant des seuils de 1,5°C pour l’apparition et 4°C pour la cessation de l’humidité, a présenté des performances légèrement supérieures, avec une FC de 79 %, un Kappa de 0,58, et un FAR de 17 %. Cependant, ce modèle a montré une plus grande sensibilité aux variations des données lors de la validation, limitant son applicabilité opérationnelle. Les deux modèles présentent des erreurs résiduelles principalement autour de zéro, avec une précision légèrement meilleure pour le modèle DPD (MAE de 0,21 contre 0,23 pour RH). Cette étude conclut que les deux approches sont complémentaires : le modèle RH est robuste pour des applications opérationnelles, tandis que le modèle DPD offre une précision accrue pour des contextes spécifiques. Ces résultats contribuent à l’amélioration des systèmes agroclimatiques pour la gestion des risques liés à l’humidité prolongée des feuilles.

Abstract

This study investigates the modelling of leaf wetness duration (LWD) using empirical approaches based on relative humidity (RH). Analysis of meteorological data shows marked diurnal variability, with temperatures ranging from 20°C to 32°C and relative humidity often above 90%. These conditions favour prolonged wet spells, particularly observed at night and in the morning. The RH model, with a threshold of 90%, achieved a fraction correct (FC) of 77%, a CSI index of 60%, and a Cohen’s Kappa of 0.54. This model shows a good ability to identify wet spells, although slightly underestimated (bias of 0.91) and with a false alarm rate (FAR) of 22%. On the other hand, the dew point depression (DPD) model, using thresholds of 1.5°C for the onset and 4°C for the cessation of wetness, showed slightly better performance, with a CF of 79%, a Kappa of 0.58, and a FAR of 17%. However, this model showed greater sensitivity to data variations during validation, limiting its operational applicability. Both models exhibit residual errors mainly around zero, with a slightly better accuracy for the DPD model (MAE of 0.21 versus 0.23 for RH). This study concludes that the two approaches are complementary: the RH model is robust for operational applications, while the DPD model offers increased accuracy for specific contexts. These results contribute to the improvement of agroclimatic systems for the management of risks related to prolonged leaf wetness.