Rédaction : M.Luglia, professeur de Physique-Chimie Compte rendu de la sortie pédagogique du mercredi 29 janvier 2009 à la station Météo France de Rochambeau Lycée Léon Gontran DAMAS Classe de 2nde C MPI Rédaction : M.Luglia, professeur de Physique-Chimie

Un grand merci pour l’équipe de Météo France pour sa disponibilité et son enthousiasme à parler de météo aux jeunes lycéens. Christian Thomas Michel Samuel Sans oublier M.Dago Directeur de Météo France Guyane qui a permis que tout cela soit possible !

Le programme succinct de la visite L’idée est de découvrir et de comprendre la démarche qui permet à Météo France de prévoir le temps qu’il fera. Au passage, il sera expliqué aux élèves les grands principes du fonctionnement de notre atmosphère. A partir de là, on peut tirer 2 grandes parties dans notre visite : I - la partie mesure comprenant le radiosondage, l’observation directe et les mesures au sol, II - La partie modélisation et prévision.

Vue extérieure de la sonde Vue intérieure de la sonde I – Le radiosondage Principe : une sonde portée par un ballon stratosphérique va faire une analyse verticale de l’atmosphère. Capteur d’humidité Capteur de température Module GPS Antenne Vue extérieure de la sonde Le corps en polystyrène est fait pour résister aux chocs. Vue intérieure de la sonde

I – Le radiosondage Pour s’élever, le ballon a besoin d’être gonflé par un gaz moins dense que l’air, ici ce sera par de l’hélium. Un parachute placé entre le ballon et la sonde permettra une redescente en douceur de celle-ci. Un gonflage optimal du ballon lui permettra de s’élever, jusqu’à éclatement, dans la stratosphère. A ce moment là, sa taille aura atteint les 15 m de diamètre.

H – 10 min, le ballon est amené jusqu’à son aire de lancement. I – Le radiosondage H – 10 min, le ballon est amené jusqu’à son aire de lancement. Chaque jour et partout dans le monde des ballons sont envoyés à midi et minuit en Temps Universel (TU). La météorologie étant une affaire mondiale, toutes les horloges de Météo France sont réglées sur le TU. 3, 2, 1, Partez ! Le ballon est en route à une vitesse de 300 m/min vers la stratosphère.

Les données sont transmises en temps réel par radio au sol. I – Le radiosondage Les données sont transmises en temps réel par radio au sol. Sur son écran, l’opérateur peut observer l’état des différents capteurs et de la transmission radio.

I – Le radiosondage En temps réel, les données radiotransmises sont analysées par les ordinateurs de Météo France qui en tirent des paramètres directement utilisables par le météorologue comme l’altitude de la sonde, la température de l’air, la pression, l’hygrométrie, le sens du vent et la vitesse du vent.

I – L’observation directe Elle sert en particulier à assurer la protection aérienne aux abords de l’aéroport de Rochambeau. Parmi les mesures à effectuer, le météorologue doit être capable de reconnaître les nuages et d’estimer leur altitude d’un seul coup d’œil. A l’aide de document photographique, les élèves découvrent les différents nuages présents dans le ciel de l’aéroport. Les données codées sont rentrées dans un ordinateur pour être mise à la disposition des personnes assurant la sécurité aérienne et des pilotes.

I – Les mesures au sol L’anémomètre mesure la vitesse du vent. Samuel nous a démonté la base de l’anémomètre pour nous montrer le dispositif électronique permettant le transfert de la grandeur vitesse en une grandeur électrique. Une roue crantée coupe à intervalle régulier un faisceau lumineux. Faisceau lumineux avec son détecteur

I – Les mesures au sol La girouette mesure la direction du vent. Samuel nous a démonté la base de la girouette pour nous montrer le dispositif électronique permettant le transfert de la grandeur angle en une grandeur électrique. La précision sur la mesure d’angle est de 10°. Des capteurs repèrent la présence des secteurs conducteurs. La base est découpée en plusieurs secteurs conducteurs et isolant.

I – Les mesures au sol Thermomètre et hygromètre électrique sous abris. Ils sont dans un boîtier protégé du soleil et des vents violents qui pourraient fausser les mesures. Hygromètre électrique Thermomètre (=résistance à cœfficient de température positive)

Mesure de température au sol et dans le sol. I – Les mesures au sol Mesure de température au sol et dans le sol. Des capteurs de température sont disposés de 50 cm au dessus du sol jusqu’à 1 m de profondeur. Ces données sont utilisées par les agriculteurs et les pilotes d’avion.

Ce pluviomètre nécessite une intervention humaine pour être lu. I – Les mesures au sol Le pluviomètre traditionnel où les récipients sont gradués en mm de hauteur d’eau qui est l’unité de volume utilisée en météo. Le mm de hauteur d'eau correspond à 1 volume de 1L tombé sur une surface de 1M2 . Ce pluviomètre nécessite une intervention humaine pour être lu.

I – Les mesures au sol Un pluviomètre moderne où la mesure va être automatique. Les piques empêchent les oiseaux de se poser et de salir l’appareil. L’auget se remplit au fur et à mesure. Quand il aura reçu 40 mL d’eau de pluie, il basculera déclenchant un contacteur à mercure.

I – Les mesures au sol Le diffusomètre Qui mesure la teneur de l’air en poussière et gouttelette d’eau. Cela permet de détecter par exemple la présence de brouillard. Un lampe éclaire l’atmosphère. Une caméra filme l’atmosphère éclairée.

I – Les mesures au sol Le pyranomètre Il permet de mesurer l’énergie apportée par les rayons du soleil. Pour cela ceux ci vont entrer dans la coupole en verre et chauffer un corps noir dont la température nous indiquera la quantité d’énergie apportée. L’héliographe Il permet de mesurer l’éclairement du soleil. Une fibre optique rotative va capter les rayons du soleil puis les envoyer sur un analyseur.

II – La modélisation et la prévision A partir des mesures effectuées, des images radars et des images satellites couplées à plusieurs modèles mathématiques d’évolution du temps, les supercalculateurs de Météo France tentent de prévoir le temps des jours à venir. L’ordinateur donne une prévision par tranche de 6 heures. Les prévisions de précipitations du modèle. Les prévisions de couverture nuageuse du modèle. Image satellite

Un sans faute pour les deux prévisionnistes de la seconde C ! II – La modélisation et la prévision Le prévisionniste doit choisir la modélisation qui lui semble la plus pertinente et construire la carte météo qui sera publiée dans les journaux du lendemain. Un sans faute pour les deux prévisionnistes de la seconde C !

Fin de la visite ……