prévisions météorologiques versus prévisions climatiques octobre 2006 eva monteiro uqÀm

Prévisions météorologiquesPrévisions météorologiquesversusversus

Prévisions climatiquesPrévisions climatiques

Octobre 2006

Eva Monteiro

UQÀM

Climat versus météoClimat versus météo

Climat versus météo ==> macro versus microClimat versus météo ==> macro versus micro

Meteorologica, 340 avant J.C. : AristoteMeteorologica, 340 avant J.C. : Aristote

Prévisions météorologiques Prévisions météorologiques

« 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’atmosphèreà un instant donné;- on doit connaître ave une précision suffisante les lois selon lesquellesun état de l’atmosphère se développe à partir de l’état précédent. » 

www.groven.no

Vilhelm Bejerknes, 1904

Prévisions météorologiquesPrévisions 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.

MesuresMesures• Pression atmosphérique• Température• Humidité• Précipitation• Radiation (terrestre, solaire, nette)• Nuages (nébulosité, plafond, type)• Visibilité• Vent (vitesse et direction)• Température du sol• Évaporation

Critères générauxCritères généraux

McGill Univesity

Neige au sol

Anémomètre

Pluviomètretoutes saisons

Température ethumidité

Pluviomètreà auget

• Enclos 10 x 7 mètres

• Terrain plat et uniforme

• Loin des obstacles

Instruments

Station de l’UQÀMStation de l’UQÀM

Le site et l’installationLe site et l’installation

Les instruments sont installés sur le toit du bâtiment Les instruments sont installés sur le toit du bâtiment Président Kennedy de la faculté des sciences. Président Kennedy de la faculté des sciences. Le département des sciences de la terre et de l’atmosphère Le département des sciences de la terre et de l’atmosphère dispose d’une plate-forme et d’une tour d’une vingtaine dispose d’une plate-forme et d’une tour d’une vingtaine de mètres en ce lieu.de mètres en ce lieu.

http://io.sca.uqam.ca/StationUqam/

Abri + thermomètre et hygromètreAbri + thermomètre et hygromètre

L’instrument nous donne une mesure d’humidité L’instrument nous donne une mesure d’humidité (hygromètre capacitif) relative de 0 à 100% et une mesure (hygromètre capacitif) relative de 0 à 100% et une mesure de température (sonde de platine) de –40 à 60 °C. de température (sonde de platine) de –40 à 60 °C.

BaromètreBaromètre

Le PTB 210 est un baromètre digital à capteur Le PTB 210 est un baromètre digital à capteur capacitifcapacitif

Anémomètre soniqueAnémomètre sonique

L’anémomètre utilise les ultrasons pour déterminer L’anémomètre utilise les ultrasons pour déterminer la vitesse et la direction du vent. la vitesse et la direction du vent.

Il est constitué de trois transducteurs ultrasoniques Il est constitué de trois transducteurs ultrasoniques disposés à égale distance les uns des autres sur le disposés à égale distance les uns des autres sur le plan horizontal (120° entre chaque). Chacun des plan horizontal (120° entre chaque). Chacun des transducteurs est capable d’émettre et de recevoirtransducteurs est capable d’émettre et de recevoirles ultrasons. les ultrasons.

Anémomètre à coupelleAnémomètre à coupelle

plage de mesure entre 0.4 et 75 m/s; plage de mesure entre 0.4 et 75 m/s;

Seuil de démarrage : < 0,5 m/s Seuil de démarrage : < 0,5 m/s

GirouetteGirouette

Seuil de démarrage : <0,4 m/sSeuil de démarrage : <0,4 m/s

Le défi de l’installation de cet instrument réside dans Le défi de l’installation de cet instrument réside dans l’alignement de l’appareil vers le Nord.l’alignement de l’appareil vers le Nord.

Le pyranomètreLe pyranomètre

Le pyranomètre mesure l’énergie du rayonnement solaireLe pyranomètre mesure l’énergie du rayonnement solairereçue à la surface de son hémisphère (champ de vue de 180°). reçue à la surface de son hémisphère (champ de vue de 180°). La sortie est exprimée en Watt par mètre carré. La sortie est exprimée en Watt par mètre carré.

Pyranomètre + pyrgéomètrePyranomètre + pyrgéomètre= Radiomètre net= Radiomètre net

L’appareil intègre deux pyranomètres CM3 décrit ci-dessus L’appareil intègre deux pyranomètres CM3 décrit ci-dessus (sensibles au domaine solaire) et deux pyrgéomètres CG3 (sensibles au domaine solaire) et deux pyrgéomètres CG3 (sensibles au domaine infrarouge). (sensibles au domaine infrarouge). Une paire pyranomètre-pyrgéomètre est dirigée vers le ciel, Une paire pyranomètre-pyrgéomètre est dirigée vers le ciel, tandis qu’une autre paire pyranomètre-pyrgéomètre est tandis qu’une autre paire pyranomètre-pyrgéomètre est dirigée vers le sol. On procède ainsi à la mesure du bilan dirigée vers le sol. On procède ainsi à la mesure du bilan radiatif.radiatif.

Sonar : mesure de précipitationSonar : mesure de précipitation

L’appareil mesure la distance entre le capteur et la cible L’appareil mesure la distance entre le capteur et la cible en calculant le temps mis par l’onde ultrasonique pour en calculant le temps mis par l’onde ultrasonique pour faire l’aller-retour (capteur-cible).faire l’aller-retour (capteur-cible).

Pluviomètre optiquePluviomètre 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 Mesure de champ électrique atmosphériqueatmosphérique

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 champélectrique et à l’environnement du plateau.