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Les Forums de MeteoBelgique
Myriam

Visite du parc climatologique de l'IRM

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Lors de notre visite du parc climatologique le samedi 30 octobre 2004, dans le cadre de la première rencontre des membres de MB, nous avons été mis en présence des divers instruments d'observations utilisés pour les relevés météorologiques, chacun aimablement expliqué par Marc, notre guide que nous remercions vivement. Nous vous proposons, dans cette compilation, de les revoir et pour ceux qui n'étaient pas présents de les découvrir.

Un grand merci aussi aux membres qui ont mis à notre disposition leurs photos.

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et abri fermé

L’abri de Stevenson est réalisé en bois peint en blanc pour mieux réfléchir les rayons solaires. Il est installé à 1,5 m du sol pour diminuer autant que possible l’influence du sol. L’ouverture de l’abri est dirigée vers le nord pour éviter le rayonnement solaire sur les thermomètres lors de l’ouverture des portes, ce qui pourrait fausser les relevés. Les clayettes inclinées permettent une bonne circulation d’air autour des instruments de mesure tout en empêchant les rayons solaires de pénétrer à l’intérieur.

On peut retrouver dans ce genre d’abri les thermomètres maxima-minima, les thermomètres sec et humide, les baromètres, les hygromètres, …

L'abri a été inventé en 1864 par l'ingénieur T. Stevenson.

(Photo Websignes)

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Hygrographe (à cheveu) à l'avant plan et sonde hygrométrique à l'arrière.

L’hygrographe à cheveu sert à déterminer l’humidité relative de l’air.

Il est constitué d'un cheveu humain (de préférence blond parce que plus fin et plus sensible à l’humidité), d’un système de leviers et d’une aiguille se déplaçant sur un tambour tournant à un rythme déterminé. Sur le tambour est inséré un papier graphique gradué de 0 à 100 %.

Le cheveu change de longueur en fonction de l’humidité. L’amplitude de cette modification est multipliée par le système de leviers afin d’être lisible sur le graphe.

L’humidité relative est calculée en pourcentage

L'hygromètre portatif à cheveu a été inventé en 1775 par Horace-Bénédict de Saussure

(Photo MLVH)

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Thermomètres :

- à minimum (horizontal au-dessus)

- à maximum (horizontal en-dessous)

- à sec (vertical à droite)

- humide (vertical à gauche)

Les thermomètres à maximum et à minimum sont suspendus presque horizontalement (4° d’inclinaison), les réservoirs étant juste un peu plus bas. Il s’agit de thermomètres contenant des liquides différents.

Le thermomètre à minimum (au-dessus) contient de l’alcool (gèle moins facilement). Il possède un petit index en forme de barre à disque submergé dans l’alcool. Lorsque la température baisse, l’alcool se retracte vers le réservoir et entraîne l’index avec lui vers le bas. Lorsque la température augmente, l’alcool monte et le sommet de la colonne s’éloigne de l’index, qui reste en place pour indiquer la température la plus basse.

Le thermomètre à maximum (en-dessous) contient du mercure et fonctionne tout comme un thermomètre médical. Le tube présente donc un rétrécissement proche du réservoir. Lorsque la température augmente, le mercure dans le réservoir prend de l’expansion, force le passage à travers le rétrécissement et monte dans la colonne.

Lorsque la température baisse, le mercure dans le réservoir se contracte et se retire du rétrécissement, brisant ainsi la colonne de mercure en ce point. Le mercure est piégé au-dessus du rétrécissement indiquant ainsi la température la plus élevée. Après le relevé de la température, le mercure sera ramené vers le réservoir afin que la colonne de mercure reforme un tout.

(Photo Websignes)

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Thermomètres sec et humide ou « psychromètre »

Thermomètre sec (à droite de la photo) : le réservoir de ce thermomètre ordinaire à mercure est laissé à l’air libre

Thermomètre humide (à gauche de la photo) : le réservoir de ce thermomètre à mercure est plongé dans un récipient contenant de l’eau.

Pour évaporer l’eau, il faut de la chaleur. Cette chaleur, l’eau la puise au niveau du réservoir du thermomètre plongé dans l’eau, ce qui engendre une descente du mercure dans la colonne et donc une lecture de température inférieure.

La différence de T° entre les relevés de ces deux thermomètres donne une indication sur l’humidité de l’air, grâce à un tableau psychrométrique (voir dernier message de ce sujet)

(Photo Ostmeteo182)

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Mesure des températures au sol

Vers 1592, Galilée invente le thermoscope, l'ancêtre du thermomètre, mais qui donne seulement une indication sur la variation de la température.

En 1641, Ferdinand de Toscagne met au point le premier thermomètre à liquide doté d'une échelle graduée.

(Photo Websignes)

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Profondeurs :

1. 50 cm

2. 100 cm

3. 250 cm

Différents facteurs météorologiques ont un effet sur la température du sol en surface et en profondeur, en particulier le rayonnement solaire et la température de l’air. Ils agissent sur le taux de transmission des échanges de chaleur entre l'atmosphère et le sol.

L'amplitude d'une variation de température à la surface du sol correspond plus ou moins à l'amplitude d'une variation correspondante de la température de l'air. Mais cette amplitude diminue exponentiellement en fonction de la profondeur pour devenir quasiment nulle aux environs de 6 m de profondeur.

Les mesures de la température du sol sont particulièrement importantes en agronomie et dans la construction.

(Photo Websignes)

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Pluviographes, pluviomètres traditionnels et pluviomètres automatiques, 1 par région (flamande, wallonne et bruxelloise)

(Photo Websignes)

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Un pluviomètre

Le pluviomètre est utilisé pour mesurer la quantité de pluie tombée à un endroit précis.

C’est un récipient ressemblant à un entonnoir d’environ 11 cm de diamètre et ayant une forme particulière permettant de diminuer considérablement l’évaporation de l’eau. L’eau recueillie par cet entonnoir est stockée dans un récipient en verre. La couronne entourant le réceptacle est légèrement surélevée par rapport au bord de l’entonnoir afin d’éviter les turbulences.

La quantité d’eau recueillie dans le récipient en verre sera mesurée au moyen d’une éprouvette graduée en mm/m².

L'utilisation du pluviomètre remonte à 400 ans avant Jésus-Christ mais l'invention du pluviomètre est attribuée à Castelli en 1639.

(Photo Websignes)

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avec chauffage

Le pluviographe est un pluviomètre assorti d’un système de leviers et d’aiguille permettant d’enregistrer par graphique les quantités d’eau tombée. Il comprend donc un tambour, actionné mécaniquement par un système d’horlogerie, sur lequel s’insère un diagramme. Il comprend également un chauffage pour faire fondre la neige et afin que l’encre ne se fige pas par basse t°.

(Photo MLVH)

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Station automatisée réunissant en un seul lieu différents capteurs de données météorologiques (T°, humidité, hygrométrie, ...)

(Photo MLVH)

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Levez les yeux au ciel !

Girouettes, anémomètres et radars.

La girouette existe au moins depuis 4000 ans mais c'est au Moyen Âge que son usage s'est développé en Europe, notamment avec la construction des édifices religieux.

L’anémomètre fut inventé en 1450 par L. Alberti.

(Photo Websignes)

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Mesures du vent :

- une girouette pour la direction du vent

- un anémomètre pour la vitesse du vent

A gauche, mesures mécaniques

A droite, mesures électroniques

La girouette est l’instrument qui sert à connaître la direction du vent.

Lorsque le vent souffle, il pousse sur la grosse partie de la girouette jusqu’à ce qu’elle soit alignée avec le vent, faisant ainsi pointer la flèche dans la direction d’où provient le vent. La girouette doit être placée à 10 mètres du sol et si possible en terrain suffisamment découvert pour ne pas subir l’influence de la végétation et de constructions.

L’unité de mesure est le degré par rapport au Nord géographique ou les points cardinaux (N, N-E, E, ….).

La vitesse du vent se mesure le plus souvent par l'emploi d'un anémomètre à coupelles. Il est composé d'un rotor à trois bras disposés à 120° chacun, terminés par des coupelles en forme de demi-sphères orientées dans le même sens. Ce rotor, sous l'effet du vent, se met à tourner sur un axe vertical dans le sens horlogique. Plus le vent est fort, plus le rotor tourne rapidement. La vitesse de rotation est enregistrée mécaniquement ou électroniquement. Il existe également des anémomètres à hélice. L’unité de mesure est le m/s ou le km/h ou encore en nœud ou en miles par heure, mph (1 nœud=1.852km/h=0.515m/s=1.1mph ).

(Photo Ostmeteo182)

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