CLIMATOLOGIE

Cet article prsente le schma de circulation et de contrle des donnesclimatologiques qui est oprationnel depuis la fin 1995 Mto-France. Ceschma assure la cohrence entre les bases de donnes des trois chelons (dpartemental [CDM], interrgional [Cmir] et national [Scem]) qui peu-vent ainsi disposer au plus tt des mmes donnes critiques et valides. Ilvite au maximum les interventions manuelles, mais lexpertise humainereste prpondrante pour la validation des donnes, qui est effectue auniveau dpartemental et au niveau interrgional.

Distribution and quality control of climatological data at Mto-France

This paper outlines how Mto-France has controlled and distributed cli-mate data since the end of 1995. The system assures consistency between thedata-bases handled by the three levels (CDM, Cmir, Scem), quality controlsthe data, and makes them available as soon as possible. Manual operationsare kept to a minimum but human expertise remains the most importantpart of quality control at CDM and Cmir levels.

Dans le cadre du projet Climatologie , le contrle et la circulation des don-nes entre les trois chelons de Mto-France (Centre dpartemental de la mto-rologie, CDM ; Centre mtorologique interrgional, Cmir ; Service centraldexploitation de la mtorologie, Scem) ont t repenss, pour aboutir unschma qui est oprationnel depuis la fin 1995.

Les objectifs de cette organisation sont les suivants :- pour un mme site de mesure, chaque chelon de Mto-France doit fournir desdonnes identiques ;- les donnes doivent tre accessibles facilement et rapidement ;- les donnes fournies doivent tre dune qualit connue et homogne.

Pour satisfaire ces objectifs minimaux, le schma de circulation des donnes pr-voit que le contrle des donnes doit tre fait au plus prs de la mesure, dans letemps et dans lespace. Cela a impliqu de renforcer les contrles en CDM et duti-liser les moyens informatiques du Cmir pour mettre en place un double niveau decontrle, aussi automatique que possible et garantissant une fiabilit accrue. Le rledu Scem est alors de coordonner et de valider les procdures de contrle.

RSUM

ABSTRACT

CIRCULATION ET CONTRLE DES DONNES CLIMATOLOGIQUES MTO-FRANCE

Christiane GivoneMto-FranceCentre mtorologique interrgional Centre-EstAroport de Bron69500 Bron

La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997 31

La fonction de contrle et de validation fournit des donnes valides. Ellecomplte les contrles de premier niveau par un contrle temporel et un contrlespatial, puis par une procdure de reconstitution des donnes manquantes. Cettefonction sappuie sur lutilisation doutils informatiques et est complte par unephase de validation effectue par un climatologiste spcialis. Elle est assurepar le Cmir qui dispose de moyens de calcul plus importants que le CDM et quipeut effectuer des contrles de cohrence spatiale sur une zone plus vaste que ledpartement. Mais la phase de correction et de validation des donnes se drouleen troite concertation avec le CDM.

La fonction darchivage est assure par le Scem.

Les donnes climatologiques (tableau 1) sont lensemble des donnes archi-ves de manire prenne par le Scem dans la base de donnes nationale deMto-France. Les paramtres inclus dans cette base nationale doivent respecterun certain nombre de critres : reprsentativit temporelle et spatiale du para-mtre, qualit et fiabilit de la mesure, existence doutils de contrle, besoin desusagers, existence de longues sries de donnes documentes et fiables...

Par ailleurs, la circulation des donnes doit viter au maximum les interven-tions manuelles, comme la saisie, et doit permettre la prise en compte rapide descorrections et des modifications des bases de donnes.

Dans le schma de circulation et de contrle des donnes climatologiques, ondistingue trois fonctions essentielles :

Lacquisition produit les donnes originales. Implante au plus prs de l'obser-vation, cette fonction est assortie dun premier niveau de contrle permettant dedtecter la plupart des anomalies : contrles de fourchette de vraisemblance, decohrence entre les paramtres et de cohrence temporelle. Elle est assure par leCDM qui est au plus prs du point de mesure.

32 La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997

Figure 1 - Implantation des services de Mto-France en mtropole. Service central dexploitation

de la mtorologie, Centre mtorologique interrgional,

Centre dpartemental de la mtorologie.

T-et-G

P-de-C N

S

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E-et-L

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RENNES

Cherbourg

Alen on

Laval Le Mans

St-Brieuc

Vannes

Nantes

Angers

Brest-Guipavas

La Roche/Yon

VILLENEUVEDASCQ

Rouen

Abbeville

Beauvais

Boulogne-sur-Mer

St-Quentin

Reims

Charleville

Troyes

Langres

EvreuxSTRASBOURG

ILLKIRCH

Metz

Epinal

Bar-le-Duc

Nancy-Essey

Colmar

Belfort

Besan on

Vesoul

Lons-le-Saunier

17

BORDEAUXMERIGNAC

Cognac

Poitiers

Niort

Gu ret

La Rochelle

Limoges

Brive

Gourdon

Bergerac

Agen

Montauban Albi

Millau

Auch

Pau

St-Girons

Mt-de-Marsan

Tarbes-Ossun

PARISTrappes

MelunChartres

Orl ans

Blois

Tours

Bourges

Ch teauroux

Br tigny

LYON

Auxerre

Nevers

Vichy

Clermont-Ferrand

Amb rieuChamonix

Chamb ry-Aix

Aubenas

St-EtienneBouth on

Le Puy Grenoble

Mont limar

Macon

Dijon

Aurillac

I

Carcassonne

Perpignan

Montpellier

Mende

N mes-Courbessac

AIX

CarpentrasSt-Auban

Brian on

Bastia

Nice

Ajaccio

Toulon

Roissy-Ch-de-Gaulle

M-et-M B-R

Caen

TOULOUSE

Bron

La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997 33

ACQUISITION DES DONNES

Le rseau des stations synoptiques

Le CDM est le mieux plac pour assurer lacquisition des donnes. Il est situau plus prs de la source dinformation et il assure la gestion de son rseau demesure dont il connat bien les caractristiques. La climatologie de son dparte-ment lui est familire ; de plus, il est un grand utilisateur des donnes quil produit.

Les observations produites par les 161 stations synoptiques de France mtropoli-taine comprennent des observations du temps sensible, qui peuvent tre effectues pardu personnel de Mto-France ou du personnel form cet effet (personnel militaire,smaphoriste, etc.). Les donnes de ces stations sont acquises au CDM par un micro-ordinateur. Elles alimentent la base de donnes du CDM et sont transfres au Cmirpar des messages cadence horaire et cadence quotidienne appels MESCRQ(tableau 2), envoys sur le systme de diffusion nationale et utiliss par le Cmir pouralimenter la base de donnes rgionale.

Donnes horaires Donnes quotidiennes

Direction et vitesse du vent Direction, vitesse et heure du vent moyen 10 mtres moyenn sur 10 minutes. maximal sur 10 minutes.Direction, vitesse et heure du vent Direction, vitesse et heure du vent maximal

Vent moyen maximal dans lheure. instantan. Direction, vitesse et heure du vent maximalinstantan dans lheure.Direction et vitesse du vent 2 mtres moyenn sur 20 minutes.

Pression mesure la station.Pression rduite au niveau de la mer.

Pression Gopotentiel 850 hPa, 700 hPa.Pression rduite au niveau de la mer minimale et maximale.

Temprature de lair sous abri. Tempratures minimale et maximale.Temprature du point de rose. Heures des tempratures minimale et maximale.

Temprature Tempratures minimale et maximale Temprature minimales +10 cm, + 50 cm de lair sous abri. au-dessus du sol.Dure de gel. Dure de gel.Tempratures -10 cm, -20 cm, -50 cm, -100 cm dans le sol.

Humidit relative. Humidits minimale et maximale.Hygromtrie Tension de vapeur deau. Heures des humidits minimale et maximale.

Dure avec humidit 80 %.Dure avec humidit 40 %.

Prcipitations Cumul horaire des prcipitations. Cumul quotidien des prcipitations.

Dure dinsolation. Dure dinsolation.Actinomtrie Rayonnements global, direct et diffus. Fraction d'insolation.

Rayonnements global, direct et diffus.

Intensit des balises.Visibilit Luminance du fond.

aronautique Pouvoir transmissif de latmosphre.Dure avec visibilit horizontale 200 mtres.Visibilit horizontale. Hauteur maximale de neige.Temps prsent, temps pass. Occurrence de grle, grsil, neige, rose, tat du sol avec neige et sans neige. gele blanche, givre.Hauteur totale de la neige. Diamtre maximal des grlons.

Observations Hauteur de neige frache. Nature, heures de dbut et de fin humaines Nature de la neige. du phnomne.

tat de la mer, direction de la houle.Nbulosit totale.Description des nuages bas, moyens et levs.

Divers vapotranspiration potentielle.Dure avec visibilit horizontale 200 mtres.

Tableau 1 -Liste des donnes climatologiques.

Bloc A Extrmes quotidiens de :tempratures sous abri, dans le sol, au-dessus du sol,humidit.

Bloc B Prcipitations (quantit, dure) en :6 heures ; 12 heures ; 24 heures.

Bloc C Dures dinsolation matin et soir,hauteur de neige,vents maximaux instantan et moyen (vitesse, direction, heure),occurrence de brouillard, orage, neige, grsil, grle.

Blocs dobservations Paramtres observs :horaires (24) visibilit, temps prsent, temps pass, tat du sol, tat de la mer, direction de la

houle, nbulosit totale, description des nuages (genre, nbulosit, hauteur).Paramtres mesurs :direction et vitesse du vent, pression, temprature de lair, temprature 10 cmdans le sol, temprature du point de rose, humidit, tension de vapeur, cumul horaire des prcipitations, extrmes des tempratures dans lheure.

Blocs de dures dinsolation horaire (pour les stations qui la mesurent)Blocs de quantit horaire de rayon-nements global, diffus et direct (pour les stations qui les mesurent)

Tableau 2 - Contenu du message MESCRQ.

34 La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997

Le rseau des postesclimatologiques

Avant lenvoi des messages, un minimum de contrles (vraisemblance,cohrence, volution temporelle) est effectu en CDM sur lensemble desdonnes (stations synoptiques et stations automatiques).

En mtropole, Mto-France gre un rseau denviron 4 000 postes assurantprincipalement le suivi des prcipitations et de la temprature. Son exploitation estconfie des observateurs bnvoles, mais indemniss, qui fournissent les donnesaux CDM une cadence mensuelle. Tous les mois, le CDM saisit manuellementles donnes de temprature (temprature minimale quotidienne et tempraturemaximale quotidienne) et de pluviomtrie (cumul quotidien de prcipitations) deces postes climatologiques, puis les stocke dans la base de donnes dpartementale.Il constitue des fichiers qui sont envoys via Transpac au Cmir, o ils alimententen donnes quotidiennes et mensuelles la base de donnes rgionale.

Le Cmir dispose de ressources plus importantes que le CDM et mieux adap-tes la fonction de contrle et de validation. Pour ses propres besoins (prvi-sion, renseignement, serveur tlmatique), il est amen rcuprer les donnesproduites par les CDM avec une exigence de qualit qui rejoint les proccupa-tions du climatologiste dpartemental.

La phase de correction et de validation des donnes seffectue sous le contrledun climatologiste du Cmir et se droule en troite collaboration avec le CDM.

Mme si cela constitue une opration redondante, il a paru indispensable quelensemble des contrles (y compris ceux dj faits en CDM) soient effectus auCmir. Cest une garantie supplmentaire pour la qualit du produit final. Le Cmirdoit donc disposer de lintgralit des donnes rcentes de sa rgion et, ventuel-lement, des dpartements limitrophes.

Un micro-ordinateur du CDM assure la concentration des donnes des stationsautomatiques (figure 2), alimente la base de donnes du CDM et fabrique des mes-sages transmis directement au Cmir pour alimenter la base de donnes rgionale,pour les besoins de la prvision et du serveur tlmatique. Tous les matins, desmessages MESCRQ sont aussi labors par le CDM pour les stations dont il estresponsable et sont envoys directement au Cmir via Transpac.

Station automatique Miria 5 installe dans len-ceinte du lyce agricole de Sartne, en Corse-du-Sud. (Photo Mto-France, A. Lapujade)

Figure 2 - Le rseau des 995 stations automatiques. (Document Mto-France,

fond de carte IGN)

CONTRLE ET VALIDATION

DES DONNES

Le rseau des stations automatiques interroges

en temps rel

160 km

La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997 35

Les contrlesde qualit

Contrle spatiotemporelde la pression

Ces contrles, entirement automatiques, sont appliqus ds la rception desmessages et fichiers issus des CDM ; en cas de problme, ils signalent au trans-missionniste du Cmir les messages absents et ceux dont la syntaxe est errone.Celui-ci se charge alors de contacter par tlphone les CDM concerns. Cettetche est essentielle dans la circulation des donnes.

Les contrles sur les donnes climatologiques mis en uvre Mto-Francesinspirent largement des recommandations de lOrganisation mtorologiquemondiale (Abbott, 1986) et des mthodes de contrle cadence quotidienne etdcadaire dveloppes par le Cmir le-de-France - Centre (Brion, 1986 ; David,1987). Lobjectif tant de disposer le plus rapidement possible de donnescontrles et valides, on a privilgi des mthodes robustes et relativementsimples utiliser.

Les contrles de vraisemblance et de cohrence entre paramtres concernentles donnes horaires et quotidiennes suivantes : vent (vitesse et direction), temp-rature, humidit, prcipitations, visibilit, pression, rayonnement, insolation,occurrence de phnomnes, temprature au-dessus du sol. Leur principe consiste vrifier la cohrence interne de lobservation :

Certains paramtres doivent tre compris dans une plage limite de valeurs (parexemple, la direction du vent est comprise entre 0 et 360 degrs, lhumidit estcomprise entre 0 et 100 %).

Certaines combinaisons de valeurs sont impossibles (par exemple : tempratureinfrieure la temprature du point de rose, temprature minimale suprieure la temprature maximale, rayonnement global non nul la nuit, insolation journa-lire suprieure la dure du jour).

Pour une mme observation, les paramtres sont souvent corrls (par exemple :prsence de brouillard et visibilit infrieure un certain seuil, prsence de pluieet cumul de prcipitations non nul, prsence de brouillard et humidit suprieure un certain seuil).

Ce type de contrle ne doit tre utilis que pour des paramtres fortement cor-rls dans le temps comme la temprature, la pression, lhumidit, la vitesse et ladirection du vent. On calcule la diffrence entre la valeur mesure dun para-mtre pour une heure donne et la moyenne arithmtique des valeurs de ce mmeparamtre mesures une heure avant et une heure aprs (pour la direction du ventmoyen, on utilise la moyenne vectorielle). Pour chaque paramtre, cette diff-rence doit tre infrieure un seuil dtermin, mais il est aussi possible de fairevarier ce seuil suivant la station.

Les valeurs horaires de la pression rduite au niveau de la mer sont sou-mises un contrle de cohrence spatiotemporelle, qui revient vrifier que latendance en une heure de la pression pour une station donne est proche de lamoyenne des tendances observes pour n stations proches (en pratique, n est delordre de 10).

Soit p(s,h) la pression rduite au niveau de la mer mesure la station s lheure h et p(s,h-1) le mme paramtre mesur la station s lheure h-1.

On calcule, laide des observations de n stations voisines, une estimation dela tendance dp(s,h) lheure h :

n

dp(s,h) = 1/n [(p(s,h) - p(s,h-1)]s = 1

On calcule ensuite la valeur estime de la pression :

p*(s,h) = p(s,h-1) + dp(s,h)

Lcart entre valeur estime et valeur mesure p*(s,h) - p(s,h) doit tre inf-rieur un seuil dfini pour chaque station mesurant la pression.

Contrle de cohrence temporelle des valeurs horaires

Contrles de vraisemblanceet de cohrence entre paramtres

Les contrles de prsence

et syntaxiques

36 La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997

Les champs de paramtres quotidiens sont un peu plus rguliers que ceuxdes paramtres horaires. Le contrle de cohrence spatiale est appliqu desparamtres ayant une forte homognit spatiale : tempratures minimale etmaximale, vitesse moyenne du vent moyen, humidits minimale et maximale,tension de vapeur moyenne, rayonnement global quotidien, dure dinsolationquotidienne, cumul quotidien de prcipitations. La pertinence du contrle spa-tial dpend bien videmment de la densit du rseau dobservation pour leparamtre considr.

lintrieur de chaque rgion mtorologique, on a dfinides zones climatiques homognes , en tenant compte desrgimes thermomtriques, hygromtriques et pluviomtriques,ainsi que de lensoleillement. La connaissance plus fine du cli-mat de chaque poste apporte par lexpertise des climatolo-gistes des CDM et la densit croissante du rseau de mesurepermettent damliorer en permanence ce zonage. Pour desraisons statistiques, il est souhaitable que chaque zonecontienne au moins dix stations.

Pour chaque zone climatique ainsi dfinie, pour chaquejour et pour chaque paramtre contrl, on calcule des estima-teurs robustes de la moyenne et de lcart type du paramtresur la zone, en excluant la valeur plus forte et la valeur plusfaible qui sont potentiellement des valeurs douteuses.

Soit p(s,J) la valeur du paramtre p la station s le jour J.

On estime la moyenne sur la zone :

1p*(J) = p(s,J)

s(n-2)

o n est le nombre de stations de la zone, la sommationtant effectue en liminant les deux valeurs extrmes.

De mme, on estime lcart type sur la zone :

1 (J) = [p(s,J) - p*(s,J)]2

sn-3

la sommation tant effectue en liminant les deux valeursextrmes.

Le contrle de cohrence spatiale consiste vrifier que lavaleur du paramtre pour la station s nest pas trop loigne dela moyenne spatiale sur la zone, en signalant une anomalie sip(s,J)-p*(s,J) est suprieur 3 (J).

Pour la temprature, une correction est applique en fonction de laltitude dela station. Pour linsolation, on utilise la fraction dinsolation (rapport entre ladure dinsolation et la dure thorique du jour) ; en effet, ce rapport est plusfacilement comparable dun poste lautre puisque la dure du jour (et donc ladure dinsolation) dpend de la latitude du lieu.

Pour les prcipitations, la mthode dcrite prcdemment est applique auparamtre R = 100.Log (1+rr), o rr est le cumul quotidien de prcipitationsexprim en diximes de millimtres, qui prsente une distribution gaussienne.

Pour critiquer les cumuls pluviomtriques mensuels (Merlier, 1993), on netravaille pas directement sur le cumul mensuel de prcipitations, mais sur le rap-port de celui-ci une valeur mensuelle de rfrence. Le contrle effectu est ins-pir du test dAlexandersson, qui vise vrifier lhomognit relative de sriestemporelles (Alexandersson, 1986).

Station automatique Degrane teste dans le cadre du projetAurore, destin automatiser le rseau climatologique dtat. Lepluviomtre manuel employ actuellement dans ce rseau setrouve entre le pluviographe automatique ( gauche) et la stationet labri ( droite). Cour de la gendarmerie de Saint-nimie, enbordure du Tarn. (Photo M. Guimra)

Critique des donnespluviomtriques

mensuelles

Contrle de cohrence spatialedes paramtres quotidiens

La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997 37

On estime le cumul mensuel dune station en fonction des totaux mensuelsrelevs dans trois stations voisines (au sens de la corrlation).

Soit A(i) = P(i)/N(i) le rapport entre le cumul mensuel P(i) de prcipitations la station i et la valeur normale N(i) pour le mois considr.

Soit R(i,j) le coefficient de corrlation linaire entre les prcipitations men-suelles mesures aux stations i et j pour le mois considr.

[R(i,j)2 . A(j)]j = 1,3

On calcule A*(i) = R(i,j)2j = 1,3

On en dduit une estimation P*(i) de P(i) :

P*(i) = A*(i).N(i)

Une anomalie est signale si P*(i) - P(i) > 3, o est lcart type delchantillon des donnes mensuelles du dpartement.

Les normales ont t calcules ou estimes (lorsque la srie de mesures esttrop courte) par la mthode Aurelhy (Bnichou et Le Breton, 1987) et les coeffi-cients de corrlation par krigeage, pour tous les postes climatologiques prsentsdans la base de donnes du Scem.

Les contrles quotidiens et mensuels sont activs automatiquement, respecti-vement vers 10 heures locales le jour J aprs lacquisition de toutes les donnesrgionales du jour J-1 et la fin du mois M pour la critique pluviomtrique surles cumuls mensuels du mois M-1. Ils durent une quinzaine de minutes. Ils don-nent lieu llaboration dun message envoy le plus rapidement possible chaque CDM et dcrivant succinctement les anomalies dtectes.

Un logiciel permet au climatologiste du CDM danalyser chaque anomaliedtecte par les contrles rgionaux. Il peut ainsi, en fonction de la situationmtorologique et de sa connaissance de la climatologie locale, valider ou corri-ger la donne dclare douteuse, en mettant jour la base de donnes dparte-mentale. lissue du traitement de ce message, les donnes valides et corrigesen CDM sont transmises automatiquement au Cmir pour mettre jour la base dedonnes rgionale et assurer ainsi la cohrence des bases de donnes.

Toutes les anomalies signales par les contrles rgionaux doivent donner lieu une rponse du CDM. Loprateur du Cmir relance ventuellement par tl-phone les CDM qui nont pas rpondu.

Lorsque toutes les donnes juges anormales par les procdures de contrleont t valides ou corriges par les CDM, le climatologiste du Cmir charg ducontrle lance la procdure de reconstitution des donnes manquantes.

Actuellement, sont reconstitues les donnes manquantes des paramtres quo-tidiens les plus demands par les utilisateurs et de ceux qui servent au calcul degrandeurs labores (vapotranspiration potentielle, bilan hydrique, etc.). Il sagitdes extrmes de temprature et dhumidit, de la temprature moyenne, ducumul quotidien de prcipitations, de la dure dinsolation quotidienne, de laquantit de rayonnement global quotidien, de la tension de vapeur moyenne et dela vitesse moyenne du vent moyen.

Pour reconstituer les valeurs manquantes, on utilise les zones climatiques dfi-nies pour le contrle de cohrence spatiale.

Soient p(j,J) la valeur mesure et contrle du paramtre p pour la station j lejour J, n le nombre de stations de la zone o le paramtre p a t effectivementmesur et d(i,j) les distances de la station i toutes les autres stations j o leparamtre p a t mesur dans cette zone.

Activation des contrles de qualit

Traitement du messagedanomalies en CDM

Station automatique Cimel teste Saint-Jean-du-Gard dans le cadre du projet Aurore. Degauche droite, la station et labri, le pluvio-graphe et le pluviomtre. (Photo M. Guimra)

Reconstitution des donnes

manquantes en Cmir

On calcule p*(i,J), estimation du paramtre p pour lastation i le jour J o la valeur correspondante est man-quante :

p(i,J)/d2(i,j)j

p*(i,J) = 1/d2(i,j)j

Pour assurer la cohrence entre les bases de donnes enCDM et en Cmir, les donnes reconstitues en Cmir sontenvoyes automatiquement en CDM lissue de la proc-dure de reconstitution.

Les programmes dalimentation de la base de donnesrgionale, de correction et de reconstitution associent descodes de qualit aux donnes :0 donne contrle et valide,1 donne corrige (donne originale conserve), 2 donne reconstitue,3 donne douteuse,4 donne non contrle.

Jusquen 1993, la fonction darchivage tait rpartie entre le Scem et les Cmir.Cette situation ntait pas satisfaisante car la multiplicit des supports et des for-mats multipliait les problmes et les procdures mettre en uvre pour rcuprerles donnes. Lattribution de la fonction darchivage prenne des donnes auScem, qui dispose des fichiers de rfrence, na donn lieu aucune contestation,car il sagit dune tche trs lourde en termes de matriel.

Toute modification apporte la base de donnes du Cmir (entre dune nouvelledonne ou correction dune ancienne) doit tre rpercute dans la base de donnesdu Scem. Un transfert automatique quotidien, en soire, vhicule donc les donnesacquises ou modifies en Cmir au cours des dernires 24 heures.

ARCHIVAGE PRENNEDES DONNES

AU SCEM

Ainsi, sont disponibles dans le serveur de donnes du Scem, le soir du jour J+1, les donnes horaires et quotidiennes du jour J de plus de 1 000 stations (sta-tions automatiques interroges en temps rel et stations synoptiques). Ces don-nes ont t contrles et valides en CDM et en Cmir. Le nombre de stationsinterroges en temps rel et disponibles ds le lendemain dans la base de donnesdu Scem a t multipli par 6 depuis 1993.

Pour 135 stations du rseau synoptique, on trouve aussi dans le serveur natio-nal les intensits de prcipitations avec un pas de temps variable.

Les cumuls quotidiens de prcipitations du mois M denviron 4 000 points demesure du rseau climatologique dtat sont disponibles dans la base du Scemau dbut du mois M+2, ainsi que les extrmes quotidiens de temprature pour 2 000 dentre eux.

38 La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997

Contrle

CDMConcentration des donnes

Mise jourBase de donnes

du CDM

Mise jourBase de donnes

du CDM

Contrle

Traitement du messageValidationCorrection

CMIR SCEM

06 h 00

HeureUTC

07 h 30

10 h 00

10 h 30

12 h 00

15 h 00

15 h 30

Reconstitution des donnes manquantes

Archivageprenne

Base de donnes du CMIR

Base de donnes du CMIR

Base de donnes du SCEM

Envoi MESCRQ

Message d'anomalies

Donnes reconstitues

Message de donnes

valides et corriges

Base de donnes du CDM

Mise jourBase de donnes

du CMIR

Figure 3 - Le droulement de la circulation des donnes au coursdune journe.

Centre de calcul de Mto-France Toulouse. Robot grant les cassettes

contenant notamment les archives climatologiques, celles des images de radars

et celles des sorties des modles de prvision. (Photo Mto-France,

J.-M. Destruel)

LA BASEDE DONNES

NATIONALE

La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997 39

Quelques indicateurs chiffrs de la qualit de la base de donnes climatologiques nationale

(daprs Bnichou, 1996)

Taux de prsence (%) des paramtres quotidiens en mai 1996

Stations synoptiques Paramtre tenues par du personnel Stations automatiques

de Mto-France

Pluie 100 97Temprature maximale 100 98Temprature minimale 100 98Rayonnement global 100 97

Insolation 100 83Humidit maximale 100 97Humidit minimale 100 97

Vitesse du vent instantan maximal 99,8 92Direction du vent instantan maximal 99,8 90

Stations synoptiques Paramtre tenues par du personnel Stations automatiques

de Mto-France

Cumul de prcipitations en 6 heures 99,5 94Cumul de prcipitations en 1 heure 93,5 92

Temprature 99,8 94Rayonnement global 92 90

Insolation 99 59Humidit 98,7 89

Temprature -10 cm 87 73Vitesse du vent 99,8 88

Direction du vent 99,8 85

0

20

40

60

80

100

0

20

40

60

80

100

Cumul de prcipitations

en 6 heures

Temprature Rayonnementglobal

Insolation

Pri

ode

1949

-199

4

Mai

199

6

Pri

ode

1949

-199

4

Mai

199

6

Pri

ode

1949

-199

4

Mai

199

6

Pri

ode

1949

-199

4

Mai

199

6

Tem

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Plui

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1949

-199

4

Mai

199

6

Pri

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1949

-199

4

Mai

199

6

Pri

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volution du taux de prsence des principaux paramtres quotidiens pour les stations synoptiques

volution du taux de prsence de quelques paramtres horairespour les stations synoptiques

Taux de prsence (%) des paramtres horaires en mai 1996

La mise en uvre du schma de circulation des donnes prsent ici a apportune nette amlioration de la base de donnes nationale, en termes de disponibi-lit, de volume et de qualit des donnes climatologiques.

En effet, le soir du jour J+1, les donnes horaires et quotidiennes du jour J deplus de 1 000 stations sont disponibles, alors quavant 1993, la base de donnesnationale nintgrait pas les donnes des rseaux automatiss qui se sont dve-lopps en quelques annes dans les dpartements. Enfin, cette nouvelle organisa-tion a permis damliorer la vraisemblance et la cohrence des donnes.

La base de donnes nationale est maintenant la rfrence, aussi bien au sein deMto-France que vis--vis des usagers extrieurs, pour la qualit des donnesclimatologiques conserves de manire prenne.

Cependant, des progrs sont encore attendus, notamment grce lamliora-tion de la fiabilit des capteurs et l'volution des moyens de concentration et dediffusion de linformation. Lavance rapide des possibilits logicielles et mat-rielles permet maintenant denvisager des changes de donnes plus srs entreles divers chelons de Mto-France. Le projet Informatique en CDM , projetinterne Mto-France qui sera oprationnel en 1999, prvoit de mettre en placeen CDM une base de donnes climatologiques de structure identique la base dedonnes nationale. Dans ces conditions, les changes de donnes de base baseamneront encore plus de fiabilit dans la circulation des donnes et de coh-rence entre bases de donnes. Mais la rpartition des responsabilits entre CDM,Cmir et Scem dans le domaine de lexploitation climatologique demeure unacquis fondamental du schma actuel de circulation des donnes.

Abbott P. F., 1986 : Guidelines on the quality control of surface climatological data.WMO, TD n 111, OMM, Genve, 71 p.

Alexandersson H., 1986 : A homogeneity test applied to precipitation data. Journal ofClimatology, 6, 661-675.

Bnichou F., 1996 : Qualit de la BDCLIM. Document interne Mto-France.

Bnichou P. et O. Le Breton, 1987 : Prise en compte de la topographie pour la cartogra-phie des champs pluviomtriques statistiques. La Mtorologie 7e srie, 19, 23-34.

Brion D., 1986 : Contrle des donnes au Smir Nord. Document interne Mto-France.

David P., 1987 : Contrle dcadaire de la temprature, de la tension de vapeur moyenne,de la force du vent moyen. Document interne Mto-France.

Merlier C., 1993 : Contrle des prcipitations mensuelles. Document interne Mto-France.

CONCLUSION

BIBLIOGRAPHIE

40 La Mtorologie 8e srie - n 20 - dcembre 1997

Paramtre Stations synoptiques Stations automatiques

Tension de vapeur moyenne 0 3

Vitesse du vent moyen 0,5 2

Temprature maximale 0,2 3

Temprature minimale 0,2 3

Humidit maximale 0 4

Humidit minimale 0 3

Rayonnement global 0,4 2

Paramtre Donnes quotidiennes Donnes horaires

Stations synoptiques 3,9 0,1

Stations automatiques 2,6 0,7

Toutes stations 2,8 0,1

Pourcentage de donnes quotidiennes reconstitues

Pourcentage de donnes corriges(Il sagit essentiellement de donnes de prcipitations, de rayonnement et d'insolation)

Quelques indicateurs chiffrs de la qualit de la base de donnes climatologiques nationale (suite)