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Prévisions météorologiques versus Prévisions climatiques Octobre 2006 Eva Monteiro UQÀM Climat versus météo Climat versus météo ==> macro versus micro Meteorologica, 340 avant J.C. : Aristote Prévisions météorologiques www.groven.no « Si, comme le pense chaque homme raisonnant scientifiquement, les phénomènes atmosphériques se développent à partir de ceux qui les précèdent suivant des lois précises on peut en déduire que les conditions nécessaires et suffisantes pour une solution rationnelle de la prévision en météorologie sont les suivantes : - on doit connaître avec une précision suffisante l’état de l’atmosphère à un instant donné; - on doit connaître ave une précision suffisante les lois selon lesquelles un état de l’atmosphère se développe à partir de l’état précédent. » Vilhelm Bejerknes, 1904 Prévisions météorologiques • La simulation numérique – division de l’atmosphère dans un grand nombre de boîtes élémentaires; – état initial fourni par les données observées (ou prévision); – numérisation des équations mathématiques qui représentent les lois de la physique qui gèrent l ’atmosphère; – après calcul : nouvelles valeurs des différentes variables dans chacune des boîtes. Mesures • • • • • • • • • • Pression atmosphérique Température Humidité Précipitation Radiation (terrestre, solaire, nette) Nuages (nébulosité, plafond, type) Visibilité Vent (vitesse et direction) Température du sol Évaporation Critères généraux Neige au sol • Enclos 10 x 7 mètres • Terrain plat et uniforme • Loin des obstacles Anémomètre Pluviomètre toutes saisons Température et humidité Pluviomètre à auget McGill Univesity I n s t r u m e n t s Station de l’UQÀM Le site et l’installation Les instruments sont installés sur le toit du bâtiment Président Kennedy de la faculté des sciences. Le département des sciences de la terre et de l’atmosphère dispose d’une plate-forme et d’une tour d’une vingtaine de mètres en ce lieu. http://io.sca.uqam.ca/StationUqam/ Abri + thermomètre et hygromètre L’instrument nous donne une mesure d’humidité (hygromètre capacitif) relative de 0 à 100% et une mesure de température (sonde de platine) de –40 à 60 °C. Baromètre Le PTB 210 est un baromètre digital à capteur capacitif Anémomètre sonique L’anémomètre utilise les ultrasons pour déterminer la vitesse et la direction du vent. Il est constitué de trois transducteurs ultrasoniques disposés à égale distance les uns des autres sur le plan horizontal (120° entre chaque). Chacun des transducteurs est capable d’émettre et de recevoir les ultrasons. Anémomètre à coupelle plage de mesure entre 0.4 et 75 m/s; Seuil de démarrage : < 0,5 m/s Girouette Seuil de démarrage : <0,4 m/s Le défi de l’installation de cet instrument réside dans l’alignement de l’appareil vers le Nord. Le pyranomètre Le pyranomètre mesure l’énergie du rayonnement solaire reçue à la surface de son hémisphère (champ de vue de 180°). La sortie est exprimée en Watt par mètre carré. Pyranomètre + pyrgéomètre = Radiomètre net L’appareil intègre deux pyranomètres CM3 décrit ci-dessus (sensibles au domaine solaire) et deux pyrgéomètres CG3 (sensibles au domaine infrarouge). Une paire pyranomètre-pyrgéomètre est dirigée vers le ciel, tandis qu’une autre paire pyranomètre-pyrgéomètre est dirigée vers le sol. On procède ainsi à la mesure du bilan radiatif. Sonar : mesure de précipitation L’appareil mesure la distance entre le capteur et la cible en calculant le temps mis par l’onde ultrasonique pour faire l’aller-retour (capteur-cible). Pluviomètre optique La précipitation est mesurée par détection d’irrégularités optiques. Ces dernières sont introduites dans le volume d’échantillonnage par la chute de particules, au sein d’un faisceau infrarouge. On utilise ici l’effet de scintillation des particules. En détectant l’intensité de ces scintillations, on peut alors déterminer le débit de la précipitation. Mesure de champ électrique atmosphérique La théorie et les applications relatives au champ électrique terrestre sont basées sur les lois de l’électromagnétisme. Lorsqu’un plateau conducteur est exposé à un champ électrique, une charge lui est induite proportionnellement au champ électrique et à l’environnement du plateau.
