Ecole Normale Supérieure Route d’El Jadida Casablanca Les Mesures Météorologiques Reda El Boukhari 25 / 12 / 2005

Introduction: La météorologie repose sur l'observation régulière des phénomènes météorologiques et sur l'étude des lois qui régissent les gaz de l'atmosphère, leurs changements d'état et leurs mouvements. Les principaux facteurs observés sont: La pression atmosphérique, La température, L'humidité, Le vent, Les précipitations et les nuages.

La rencontre de deux masses d’air forme des fronts. Des nuages se forment dans le ciel, dont certains provoquent des hydrométéores, d’autres des orages. Tous ces mouvements d’air provoque des vents plus ou moins importants.

Par Quels moyens de mesure peut ont quantifier tous ces phénomènes? Chaque station météo est équipée d’un nombre d’appareillage. Dont on peut distingué, ceux dans un abri spécial pour les entourer de conditions optimales d’exactitude de mesure, et d’autres à l’extérieur de cet abri.

Instruments à l’intérieur de l’abri Pourquoi un abri météorologique ? L'abri météorologique réalise l'équilibre thermique du thermomètre avec l'air, en minimisant les échanges avec des sources de chaleur ou de froid qui pourrait fausser la mesure (par ses parois latérales et supérieures), il protège également le thermomètre du rayonnement solaire qui le réchaufferait.

Température : Le thermomètre est sans aucun doute l'instrument météorologique le plus utilisé. Le principe de fonctionnement d'un thermomètre utilise la propriété qu'ont certains corps de se dilater ou de se contracter suivant la température. Il existe des thermomètres à alcool (peu précis), à mercure (précis mais coût plus élevé), et les électroniques (précis et coût variable). Certains d'entre eux existent en enregistreur. (thermographe) Lorsqu'il est nécessaire de relever les températures mini et maxi d'une journée, on peut dans ce cas utiliser un thermomètre "maxi-mini". Un index indique alors les températures maxi et mini atteints.

Hygromètrie : L'humidité est un élément important pour caractériser l'état de l'atmosphère. L'hygromètre permet d'en effectuer la mesure. Il convient toutefois de distinguer: L'humidité absolue (correspondant à la quantité d'eau (en poids) contenue à un moment donné dans un certain volume d'air). L'humidité relative (pourcentage correspondant au rapport entre le poids d'eau existant et le poids d'eau limite que pourrait contenir la masse d'air). Il existe plusieurs types d'hygromètres: L'hygromètre à cheveux puis l'hygromètre électronique, tous deux permettant une lecture directe de l'humidité relative. Le psychromètre (combinaison entre un thermomètre sec et un autre humide) est utilisé par les météorologistes mais un calcul est nécessaire pour en déterminer l'hygromètrie. Le psychromètre (combinaison entre un thermomètre sec et un autre humide) est utilisé par les météorologistes mais un calcul (ou l'utilisation d'une table psychromètrique) est nécessaire pour en déterminer l'hygromètrie.

Pression atmosphérique : Le baromètre a pour fonction de mesurer la pression atmosphérique. La pression atmosphérique varie suivant le déplacement des masses d'air qui font le temps. Ce qui nous intéresse en météorologie, c'est plus la variation de pression (dans un intervalle de temps connu), que la valeur absolue de la pression. Il existe 3 types de baromètres : baromètres avec colonne de mercure, baromètres anéroïdes et baromètres électroniques.

Instruments à l'extérieur de l'abri

Mesure du vent : La girouette est l'instrument qui permet de déterminer la direction du vent. Elle doit être placée dans un endroit bien dégagé aussi élevée que possible. Elle détermine: A quel type de masse d'air on a affaire, Et de situer sans trop d'erreur, la position de l'anticyclone et de la dépression. Il en existe plusieurs sortes : du cop en passant par la manche à air. Une rose des vents est souvent associée à la girouette pour déterminer la direction d'où souffle le vent.

L'anémomètre. Utile pour déterminer la vitesse du vent. L'unité de mesure est le mètre / seconde. On utilise aussi l'échelle de Beaufort. Et la vitesse est estimée d'après les effets visibles du vent, sur terre et en mer.

L’échelle Beaufort OBSERVATION GENRE FORCE m / s La fumée s'élève verticalement. Calme 0 à 0,2 On ressent à peine le souffle du vent. La girouette ne bouge pas. Très légère brise 1 0,3 à 1,5 Feuilles d'arbres frémissantes. Légère brise 2 1,6 à 3,3 Les drapeaux flottent et les branches s'agitent. Petite brise 3 3,4 à 5,4 Poussières s'envolant et blé qui commence à onduler comme en vagues. Jolie brise 4 5,5 à 7,9 Des petits arbres se balancent, les vagues moutonnent sur le lac. Bonne brise 5 8,0 à 10,7 Les grandes branches s'agitent Vent frais 6 10,8 à 13,8 Arbres commençant à gémir. Grand frais 7 13,9 à 17,1 Les petites branches commencent à se briser. Coup de vent 8 17,2 à 20,7 Quelques tuiles s'envolent des toits et parfois les antennes télé également. Fort coup de vent 9 20,8 à 24,4 Des arbres sont arrachés et la circulation est difficile. Tempête 10 24,5 à 28,4 Dégâts importants aux maisons. Forte tempête 11 28,5 à 32,6 Ravages étendus et catastrophiques. Ouragan 12 > 32,6

Autres capteurs : Pluviomètre : instrument destiné à mesurer la hauteur des précipitations.

L'héliographe : instrument destiné a relevé la durée de l'ensoleillement pour une journée donnée.

Radiosonde : ensemble d'instruments de mesures automatiques fixés sous un ballon, qui envoient régulièrement par radio, le résultat de leurs mesures. Afin de déterminer la direction du vent en altitude, on suit la trajectoire d'ascension. Le clinomètre : instrument destiné à mesurer la hauteur du plafond nuageux.

Les relevés météorologiques: Les relevés doivent être effectués régulièrement. Fait de façon aléatoire, ils seront sans intérêt. Il convient d'effectuer ces relevés chaque jour et à heures fixes. Les météorologistes ont retenu : 0h, 6h, 12h et 18h UTC. (Temps Universel Coordonné) Il convient de reporter les informations collectées sur un document. Ce document doit pouvoir être consulté de façon efficace et être lu d'un seul coup d'oeil. Les informations sont reportées souvent par des symboles.

SYMBOLES METEOROLOGIQUES OFFICIELS

CARACTERISTIQUE DE LA TENDANCE BAROMETRIQUE

FRACTION DE LA VOUTE CELESTE MASQUEE PAR LES NUAGES

VITESSE DU VENT ET SENS DU VENT

Nuages

HAUTEUR DE LA BASE DU NUAGE Hauteur au-dessus du sol, de la base du nuage le plus bas observé. X     hauteur de la base des nuages inconnue ou base des nuages à un niveau inférieur et sommets à un niveau supérieur à celui de la station. 0    < 50m                                           5    600 à <1000m 1    50 à <100m                                 6    1000 à <1500m 2    100 à <200m                               7    1500 à <2000m 3    200 à <300m                              8    2000 à <2500m 4    300 à <600m                                9    2500m ou plus ou pas de nuages

CIRRUS (Ci): Nuages de haute altitude : de 6000 à 12000 mètres Aspect : Filaments blancs d'aspect fibreux ou de forme plumeuse. Affaiblissent à peine l'éclat du soleil. Prévisions : S'ils se présentent en longues traînées allongées, ils annoncent l'arrivée imminente d'un front chaud. Le vent se renforce dans les six à douze heures, la température et le thermomètre sont en baisse. Le temps sera à la pluie. Si au contraire, les cirrus sont denses et larges, avec une augmentation de la pression, il n'y aura pas de mauvais temps dans l'immédiat. Caractéristiques : Les cirrus sont formés de cristaux de glace qui se colorent au coucher du soleil. Ils annoncent généralement un changement de temps avant 36 heures s'ils sont suivis de cirrostratus..

CUMULUS (Cu) Nuage à développement vertical : de 200 à 8000 mètres Aspect : Ces nuages ont la forme de choux-fleurs, aux contours bien délimités. Les parties éclairées par le soleil sont d'un blanc éclatant, mais la base est toujours grise, parfois sombre pour les plus gros. Les cumulus n'empêchent pas le soleil de briller car ils sont dispersés et ne masquent donc jamais le soleil très longtemps. Caractéristiques : Ils apparaissent souvent le matin dans un ciel bleu sous la forme "humilis", de petits nuages aux contours déchiquetés, puis grossissent dans la journée pour devenir "congestus" , dernier stade avant le cumulonimbus. Ils se résorbent souvent en fin d'après-midi et permettent de retrouver un ciel dégagé au coucher du soleil. Dans le cas contraire, des averses sont possibles. Prévisions : Les cumulus sont par définition des nuages de beau temps.

ALTOCUMULUS (Ac) Caractéristiques : Les altocumulus s'ordonnent en groupes ou en files suivant une ou deux directions; s'associent généralement aux altostratus. Prévisions : Les altocumulus sont souvent associés aux altostratus, stratocumulus  mais aussi aux cumulonimbus. Nuages de moyenne altitude : de 2000 à 6000 mètres Aspect : Couche blanche et grisâtre, présentant des ombres, en forme de galets ou de rouleaux; peuvent être soudés ou non. Largeur individuelle : 5°

CIRROCUMULUS (Cc) Nuages de haute altitude : de 5000 à 7000 mètres Aspect : Nappe de granules blancs, sans ombre, plus ou moins soudés. Chaque granule est d'assez petite dimension, inférieure à 1° ( largeur apparente du petit doigt à bout de bras). Ils correspondent à ce que l'on appelle couramment "ciel pommelé". Caractéristiques : Les cirrocumulus provoquent des halos autour du soleil ou de la lune. Il apparaissent à la suite des cirrus. Prévisions : Ces nuages annoncent une aggravation du temps.

STRATO-CUMULUS (Sc) Nuages de basse altitude : de 0 à 2000 mètres Aspect : Gris blanchâtre, avec des parties sombres; composés de dalles ou de rouleaux, soudés ou non. La plupart des petits éléments sont disposés régulièrement, avec une largeur apparente supérieure à 5°. Caractéristiques : Les strato-cumulus donnent rarement de la pluie, plutôt de la bruine, et se rencontrent surtout dans les ciels de traînent, à la fin d'une perturbation. Ils se transforment souvent en nimbostratus lorsque sa base, généralement ondulée, devient uniforme.

CUMULONIMBUS (Cb) Nuage à développement vertical : base de 300 mètres, sommet entre 4000 et 18000 mètres Aspect : Ces nuages ont la forme de gros choux-fleurs, ressemblant à une tour. La partie supérieure est souvent étalée (en forme d'enclume : espèce ou lisse. La base est sombre en raison de son épaisseur, tandis que le sommet est d'une blancheur éclatante sous le soleil. Caractéristiques : Ces nuages sont provoqués par des mouvements ascendants particulièrement violents et turbulents. L'ascendance sous un cumulonimbus est d'environ 20 km/h, mais les vitesses peuvent atteindre 110 km/h à l'intérieur. Les courants ascendants sont à l'avant, les courants descendants à l'arrière là où les pluies sont les plus fortes. Le sommet est constitué de cristaux de glace. Prévisions : Les cumulonimbus sont des nuages d'orages.

FIN Merci et Bon vent