Les 6 instruments de mesure météo indispensables

Baromètre

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Prenons un arbitre de foot d’un côté et un pêcheur de l’autre. Tous les deux possèdent quelque chose qui leur est caractéristique : le sifflet pour le premier et la canne à pêche pour le second.

Que se passe-t-il lorsqu’on leur confisque ces objets ? Et bien … Que ce soit l’arbitre ou le pêcheur, tous les deux se retrouvent alors bien embêtés pour exercer leur profession… Sans leurs outils, ils ne sont rien !

Pour le météorologue amateur ou professionnel, on peut appliquer la même analogie avec ses instruments de mesure. Enlevez-lui ses outils et il devient impuissant, incapable de prévoir le temps qu’il fera.

Si les 6 instruments de mesure cités dans cet article sont incontournables, certains le sont plus que d’autres et devront figurer impérativement dans l’outillage du météorologue débutant.

Les instruments de mesure météo : Pour quoi faire ?

 

Tout simplement pour évaluer de manière précise les paramètres atmosphériques ! Dans un domaine où le ressenti de certaines grandeurs peut rapidement se révéler être erroné, les instruments de mesure nous donnent la possibilité de mettre une juste valeur pour chaque paramètre technique.

Si la météorologie est aujourd’hui une science qui est de mieux en mieux maîtrisée, c’est en grande partie grâce aux inventions faites par l’Homme qui lui permettent de faire ces observations. Je le répète souvent : il n’y a pas de prévision sans observation :)

Les observations sont effectuées avec les instruments de mesure que les météorologues ont à leur disposition. Si quelques uns d’entre eux sont clairement dispensables, il y en a 6 qui sont incontournables pour réaliser des observations dans de bonnes conditions.

 

Le thermomètre

C’est le plus connu des instruments de mesure et cela ne vous aura sans doute pas échappé. C’est Galilée qui est le premier à avoir travaillé sur la mesure de la température à la fin du 15ème siècle. Il a mis au point le thermoscope qui est un dispositif de sphères coulant dans un liquide et qui mesure les variations de températures. D’autres physiciens ont apporté leur pierre à l’édifice (Ferdinand II de Médicis, Newton, Celsius, Réaumur) que ce soit sur le thermomètre en lui-même ou bien sur les échelles de mesure associées.

On associe facilement le thermomètre à la météorologie mais ce n’est pourtant pas le seul domaine qui en utilise (loin de là même !). On le retrouve également dans l’alimentaire, le secteur médical ou encore la métallurgie.

Il existe plusieurs types de thermomètres :

  • A gaz
  • A cadran et aiguille
  • A cristaux liquides
  • Liquide (alcool ou mercure)
  • Électronique
  • Magnétique

En météorologie, seuls les modèles liquides et électroniques sont utilisés. Si pendant longtemps l’Homme s’est servi des thermomètres liquides, ceux-ci sont peu à peu délaissés au profit des thermomètres électroniques qui sont d’une plus grande précision et qui s’interfacent plus facilement avec un système informatique centralisé comme les stations météo. Avec ceux-ci il est possible de mesurer la température avec une précision de 0.5°C ou même de 0.1°C.

 

Thermomètre à cadran et aiguille

Thermomètre avec les échelles Celsius et Fahrenheit – Crédit photo : Conservation Law Foundation

 

L’hygromètre

L’hygromètre n’est pas aussi connu que le thermomètre mais c’est à mon sens le plus important des 6. L’hygrométrie (ou l’humidité relative) est un facteur essentiel dans l’explication des phénomènes météorologiques car il permet de connaître la quantité de vapeur d’eau présente dans l’air. On attachera une importance particulière à ce paramètre qui permet de détecter un potentiel de déstabilisation de l’air et donc de création de phénomènes météorologiques.

Tout comme le thermomètre, il en existe plusieurs types :

  • A cheveux
  • A condensation
  • Capteur électronique à impédance variable (capacitif ou résistif)
  • Psychromètre

Là encore, ce sont les capteurs électroniques qui se sont démocratisés en très grande majorité prenant le pas sur l’hygromètre à cheveux (antiquité), celui à condensation (pas interfaçable et moins précis) ou bien le psychromètre (trop élitiste).

 

Hygromètre

Cadran d’hygromètre – Crédit photo : Musofa Rusli

 

Le baromètre

Le premier baromètre a été inventé par Torricelli en 1643. Il a mis au point le baromètre à mercure permettant de mesurer la pression atmosphérique. Le terme baromètre en tant que tel n’apparaît qu’une vingtaine d’années plus tard. Blaise Pascal, physicien et expérimentateur de renom, a démontré par la suite que la pression diminuait au fur et à mesure que l’altitude augmentait.

Il existe plusieurs types de baromètres :

  • A eau
  • A mercure
  • A gaz
  • Anéroïde

On peut aussi évoquer les barographes qui sont des baromètres avec un enregistreur de mesures. La plupart sont enfermés dans une boîte vitrée avec des montants en bois noble (acajou le plus souvent) et peuvent être considérés comme des objets de collection. J’ai la chance d’en avoir un à la maison :)

Le baromètre fournit une indication sur la tendance du temps pour les prochaines heures mais ne permet cependant pas de faire des prévisions précises.

 

Baromètre anéroïde

Baromètre anéroïde – Crédit photo : Sascha

 

Le pluviomètre

C’est en Corée en 1441 qu’a été inventé le premier pluviomètre connu. Celui-ci était fait de bronze et a été développé par Jang Yeong-sil qui a mis en place un réseau de pluviomètres dans tout le pays.

Comme son nom le laisse penser (et au cas où vous n’aviez pas fait le rapprochement 😉 ), le pluviomètre est utilisé pour mesure la quantité de pluie tombée. L’unité de mesure est le millimètre et correspond à la quantité (en litres) de pluie tombée sur une surface de 1 m². Autrement dit, si le pluviomètre relève 5mm de précipitations, cela signifie qu’il est tombé 5L d’eau par mètre carré.

Il existe plusieurs types de pluviomètres :

  • A lecture directe
  • A augets basculeurs
  • A balance
  • Optique

 

Si jusqu’à très récemment les pluviomètres étaient exclusivement à mesures manuelles, des modèles à capteurs électroniques commencent à apparaître depuis le début des années 2000. Pour être tout à fait juste, on parle d’ailleurs de pluviographe puisque ils sont munis d’un système enregistreur de données.

Pluviomètre

Pluviomètre à lecture directe – Crédit photo : Bernt Rostad

 

L’anémomètre

Les instruments de mesure du vent sont apparus sur le tard. Il aura fallu attendre le 15ème siècle pour voir naître le premier d’entre eux. Leone Battista Alberti inventa à cette époque un anémomètre à plaque pour mesurer la force du vent. Le premier anémomètre à coupelles a été mis au point en 1846 par Thomas Romney Robinson qui a ensuite été amélioré par John Patterson en 1923 en réduisant le nombre de coupelles de 4 à 3. C’est encore à l’heure actuelle le type d’anémomètre que l’on retrouve le plus régulièrement.
 

 
L’anémomètre est un instrument très important en météorologie car il permet de mesurer les mouvements d’air dans l’atmosphère et sert de base pour les prévisions. Il existe d’autres domaines qui utilisent l’anémomètre comme l’aéronautique ou la navigation maritime.

Les anémomètres peuvent être classés en deux types :

  • Anémomètre de mesure de la vitesse du vent
  • Anémomètre de mesure de la force du vent

Chez les anémomètres qui mesurent la vitesse du vent, on retrouve les anémomètres :

  • A coupelles
  • A hélice
  • A moulinets (anémomètre à main)
  • A fil chaud
  • A ultrason
  • Laser
  • A résonance acoustique
  • Bidirectionnel

Quant aux anémomètres mesurant la force du vent, on recense les anémomètres :

  • A plaque
  • A tube (utilisé dans l’aéronautique comme le tube Pitot)

Il existe d’autres systèmes qui peuvent mesurer la vitesse du vent comme les radars météorologiques ou les manches à air.

 

Anémomètre à coupelles

Anémomètre à coupelles – Crédit photo Anemometer Wind Speed Sensor w/Analog Voltage Output via photopin (license)

 

La girouette

Contrairement à l’anémomètre, l’invention de la girouette remonte à il y a bien longtemps. Les premiers écrits qui font état de son apparition datent de 3500 avant notre ère en Mésopotamie. La plus ancienne girouette connue remonte à l’époque grecque et se trouvait sur la tour des vents à Athènes. La représentation sous la forme d’un coq est également très connue et son apparition remonte au 9ème siècle.

La technologie utilisée à notre époque est celle des potentiomètres électroniques et permet une mesure automatisée de la direction du vent. Depuis quelques années un nouveau type de girouettes apparaît et se base sur une mesure des ultrasons.

 

Girouette coq

Girouette coq – Crédit photo : winter vane-ity via photopin (license)

 

Dois-je posséder les 6 pour faire mes relevés météo ?

 

Non clairement pas ! En fait tout dépend de votre niveau d’implication et de votre investissement financier dans votre projet de prise de relevés météo.

Si vous souhaitez simplement relever la température qu’il fait sur votre terrasse (à l’ombre bien sûr) pour savoir si vous pouvez déjeuner dehors alors il n’y a pas besoin d’investir dans du matériel très élaboré. Un thermomètre In/Out suffira.

Par contre si vous êtes véritablement un passionné et que vous voulez communiquer vos relevés météorologiques à des réseaux spécialisés (ou juste les garder pour vous), là il vous faudra vous équiper en conséquence.

Un autre facteur qui rentre en ligne de compte : l’environnement dans lequel vous êtes ! Si vous habitez en appartement, il parait compliqué d’installer une station météo complète sur votre terrasse ou balcon. Ceci pour la simple et bonne raison qu’un certain nombre de bonnes pratiques d’installation du matériel ne pourront pas être respectées (je ferai un article prochainement sur le sujet 😉 ).
En maison c’est plus facilement réalisable parce que vous disposez normalement d’un jardin mais la configuration du terrain peut rapidement être un frein et provoquer des mesures faussées.

Si je devais résumer mes conseils en deux phrases, je dirai que pour des besoins simples, il est préférable d’investir dans une station météo basique qui se limite à des mesures de températures, d’hygrométrie et de pression. Pour ceux qui souhaitent aller plus loin, ils pourront se rabattre sur des stations météo plus sophistiquées qui intègrent les mesures pluviométriques et venteuses.

 

Crédit photo « A la Une » : Domiriel (Flickr)

 

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3 commentaires

  • Bonsoir,
    Je souhaiterais installer une station météo traditionnelle avec son abris, pour apprendre à mes élèves à effectuer des relevés météo et exploiter ces données.
    Je ne sais pas où m’adresser pour trouver ces équipements, pourriez vous me renseigner?
    Comme il s’agit d’un collège, je dois tout d’abord fournir un devis au gestionnaire.

    • Bonjour,

      Je peux vous conseiller le site Univers Météo (http://www.universmeteo.com/) qui est spécialisé dans la vente de matériel météorologique. Vous y trouverez un large choix d’instruments de mesure (électroniques ou traditionnels).

      Tout dépend ensuite du budget alloué pour l’installation de la station. Si vous optez pour le triptyque thermomètre / hygromètre / pluviomètre avec des modèles d’entrée de gamme, vous pouvez vous en sortir pour quelques dizaines d’euros (~ 30/40 euros). Pour des modèles de qualité « professionnelle », cela peut aller jusqu’à une centaine d’euros pièce. La gamme de prix est donc assez large.

      Pour ce qui est de l’abri, si vous voulez y loger des instruments de mesure traditionnels, il va vous falloir opter pour des abris en bois de type Stevenson. Malheureusement ceux-ci ont un certain prix (plusieurs centaines d’euros). Mais il est possible d’en fabriquer un par soi-même. Le net regorge de ressources à ce sujet (par exemple : http://www.station-meteo.com/abri-meteo-abri-meteorologique/). Cela pourrait faire l’objet d’un projet de technologie sympathique pour des collégiens.

  • Visio-Green Agriculture

    Bonjour je recherche un organisme professionnel ou non pour certifier une station météo conçue par notre entreprise pouvez-vous me renseigner ?

    Merci d’avance

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