Pluviomètre, calcul de la hauteur des précipitations

[lionel59]

Bonsoir à tous,

Je suis entrain de réaliser une station météo et ai un petit soucis de calcul....

Je m'inspire d'un pluviomètre à auget d'une station "Oregon". Chaque basculement déclenche un ILS, le µcontrôleur compte donc le nombre d'impulsions. Mais comment est donc alors calculé la hauteur d'eau?

Chaque auget peut contenir 8ml

Le diamètre du récepteur (partie haute du pluviomètre) est de 100mm

Dans l'exemple, imaginons que l'auget est fait 2 basculements donc

- 2x8=16ml pour une surface de 3,14x50x50=7850mm2 soit 0,00785m2

- donc, pour 1m2, il serait "tombé" 16/0,00785=2038,21ml soit 2,04l

Pour l'instant j'ai 2,04l/m2

Pour avoir la hauteur d'eau?

Il faudrait mettre en égalité des m3 avec des m3, non?

- donc, 2,04 (litres) = 2040000 mm3

- donc, 16 ml = 16 000 mm3

Imaginons que l'eau reste dans le cylindre du pluviomètre afin de pouvoir mesurer cette hauteur (h), il faut calculer le volume de ce pluviomètre, non?

- VolPluvio (mm3) = 7850 (mm2) x h

- donc, 7850 x h = 16 000

- donc h = 16 000 / 7850

- h = 2,038 mm, donc 2,04 mm (et je retrouve h (mm) = l/m2)

Ne connaissant pas grand chose en météo et peut être en calcul, êtes vous d'accord avec ce qui est écrit?

Merci à vous

Cordialement

Lionel

[ardigier]

sur oregon 1 basculement = 1.16 mm = 1.16L/m2

(1 mm sur 1m2 = 1 l /m2)

c'est aussi simple

[lionel59]

sur oregon 1 basculement = 1.16 mm = 1.16L/m2

(1 mm sur 1m2 = 1 l /m2)

c'est aussi simple

Merci pour votre réponse, mais ma question est de savoir si la méthode, les calculs sont corrects indépendamment du type du pluviomètre...En tous les cas merci!

Cordialement

Lionel

[Boudu34]

-

Bonjour Lionel.

Très simple :

1 mm de pluie correspond à 1 litre d'eau sur une surface d'1 mètre carré (c'est à dire 1000 ml sur 10 000 cm2).

1 / Si la partie réceptrice du pluviomètre fait 10 x 10 cm, soit 100 cm2, elle recevra 100 fois (10 000 / 100) moins d'eau sur cette surface, soit 1 litre / 100 = 10 millilitres pour ce même millimètre.

2/ Si un auget bascule à 10 mL, une bascule représentera 1 mm d'eau.

Si, de par son volume, il représente 5 mL, il faudra 2 bascules pour représenter 1 mm d'eau.

Après, c'est la bonne vieille règle de trois du CM2 qui rentre en jeu /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

Côté affichage des résultats, cela dépend du nombre de bascules que le constructeur a prévu dans son électronique pour afficher "1 mm" sur l'écran (1, 2 ou 4 par exemple)

Ensuite, et c'est là le travers de ce système de mesure, il ne t'affichera le nombre de millimètres qu'une fois la valeur complète acquise. C'est à dire que s'il te faut par exemple 2 bascules de 5 ml chacune pour afficher ce millimètre, et que le total de la pluie soit de 9.9 millilitres, tu ne verras que "0.5 mm" d'affichés (si le constructeur l'a prévu) et les 4.9 restant seront perdus corps et biens !

Avec un peu de chance ils seront ajoutés à la prochaine pluie, si elle arrive rapidement, sinon ils seront évaporés !

Et, bien pire, si le constructeur a prévu 10 millilitres minimum pour afficher 1 mm, tu ne verras pas de précipitations avec 9.9 ml ! Il n'aura donc "officiellement" pas plu /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

Pour la Météo-Nat (ancien nom de MF) les récepteurs étaient de 400 cm2, ce qui augmentait la précision sur les enregistreurs mécaniques de l'époque.

Maintenant, ce sont les disdromètres à rayon laser qui mesurent le diamètre et le volume des hydrométéores (brouillard, pluie etc.) traversant une surface donnée !

Mais hélas, ce n'est pas du domaine amateur eu égard au prix ...

Bonne journée

-

[mm91]

Merci pour votre réponse, mais ma question est de savoir si la méthode, les calculs sont corrects indépendamment du type du pluviomètre...

En tous les cas merci!

Cordialement

Lionel

Oui, tes calculs sont corrects.Les deux choses à bien se souvenir sont:

1/ lorsqu'on divise un volume par une surface on trouve une hauteur

C'est pour celà que:

1 litre / m²= 1 millimètre.

(10³ mm³ / 10³ mm² = 1 mm)

2/ La hauteur de pluie qui tombe au sol est indépendante de la surface

C'est le volume qui est proportionnel à la surface

Après on peut en discuter et tourner les calculs en rond pendant des heures, ça ne changera rien sinon que de compliquer inutilement.

[lionel59]

Merci pour vos réponses... Mais j'avoue que le résultat me paraissait énorme bien que mes calculs me semblaient corrects. Effectivement, le système d'augets n'est pas super précis, il faudrait alors diminuer le volume de chaque auget... Je vais essayer cela... Evidemment, la partie calcul est assurée par un µcontrôleur...

Cordialement

Lionel

[mm91]

Merci pour vos réponses... Mais j'avoue que le résultat me paraissait énorme bien que mes calculs me semblaient corrects. Effectivement, le système d'augets n'est pas super précis, il faudrait alors diminuer le volume de chaque auget... Je vais essayer cela... Evidemment, la partie calcul est assurée par un µcontrôleur...

Cordialement

Lionel

Ton pluvio a une sensibilité de 1.02 mm (1 basculement) :C’est beaucoup trop faible comme sensibilité !

Cela dépend des régions, mais il peut tomber une petite pluie fine pendant des heures qui ne totalise que moins de 1 mm.

Dans ce cas ton pluvio dira qu’il ne pleut pas !

D’après mon expérience, une bonne valeur de sensibilité est 0.2 mm (0.1 mm idéale)

Il faut donc :

- soit que tu diminue la taille des augets,

- soit que tu agrandisse l’entonnoir

sachant que :

hauteur de pluie (pour 1 basculement) = volume d’un auget / surface de captation

Voir aussi : http://michel.mo.pagesperso-orange.fr/meteo/principe_du_pluviometre_a_augets.pdf

[ardigier]

Merci pour vos réponses... Mais j'avoue que le résultat me paraissait énorme bien que mes calculs me semblaient corrects. Effectivement, le système d'augets n'est pas super précis, il faudrait alors diminuer le volume de chaque auget... Je vais essayer cela... Evidemment, la partie calcul est assurée par un µcontrôleur...

Cordialement

Lionel

il est plus facile de doubler le diametre de l'entonnoir 100>200 mmen faisant cela tu passes d'une sensibilite de 1 mm à 0.25 mm

[Boudu34]

-

Ce n'est pas pour rien que, dans mon dernier post, je disais qu'autrefois la norme chez MF était de recevoir sur 400 cm2.

D'ailleurs, je crois que le SPIEA ou le Pierron tournent autour de ces valeurs.

Et compte tenu de la Dispersion Pluviométrique ( /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20"> ) plus la surface est petite, plus il risque d'y avoir un écart avec la même surface voisine !

L'idéal, en précision, c'est ... la piscine !

Après, faut pouvoir mesurer /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

-

[Yass]

Bonjour,

je me permet d’envoyer un message sur ce topic car j'ai une question, bon peut-être bête car je suis pas un AS en mathématique.

C'est au sujet de l'éprouvette du lien ci-dessous qui mesure 1 mm / 400 cm²

https://www.meteo-shopping.fr/Pluviometre/Eprouvette-pour-pluviometre-SPIEA-Meteo-France-eprouvette-spiea-Benoit

Je ne comprend pas bien, cela veux donc pas dire que 1 mm relevé dans cette éprouvette correspond à 1 m/m² ??

Si non, faut t-il faire un calcul spécifique afin d'avoir la valeur pour avoir le taux de précipitation sur 1m² ?

Oui je sais, je suis de loin mauvais en math mais j'aurais bien besoin de vos lumières

[mm91]

Il y a 4 heures, yass a dit :

. . . . . . . . .

Je ne comprend pas bien, cela veux donc pas dire que 1 mm relevé dans cette éprouvette correspond à 1 m/m² ??

Si non, faut t-il faire un calcul spécifique afin d'avoir la valeur pour avoir le taux de précipitation sur 1m² ?

Oui je sais, je suis de loin mauvais en math mais j'aurais bien besoin de vos lumières

 

"1m/m²" (ou même 1mm/m²) ne veut rien dire; pour les quantités de précipitations on parle de "mm" ou" litres/m²".

"Le taux de précipitation" c'est autre chose (c'est un débit en "mm/heure")

 

Mais comme te le répète Toby (merci de me citer), tout a été dit plus haut.

 

Peut-être, pour répondre plus précisément à ta question ci dessus:

 

Non, il n'y a pas de calcul à faire.

 

- si le pluviomètre était cylindrique, et quelque soit sa surface:

1mm tombé au sol = 1mm dans le pluvio et distance entre deux graduations du pluvio = 1mm

 

- mais pour avoir une meilleure sensibilité on met un entonnoir (ou un récipient conique),
dans ce cas:

1mm tombé au sol = plus d'un mm dans le pluvio et la distance entre deux graduation du pluvio est supérieure à 1 mm
mais correspond bien à 1 mm tombé au sol (les graduations tiennent compte de la surface).

 

[Yass]

Il y a 11 heures, toby a dit :

 

Bonjour,

 

Comme expliqué plus haut par mm91, la hauteur de 1mm est indépendante de la surface.

400 cm2 est la surface de collecte de la pluie (standard OMM)

1mm est la hauteur de précipitation, ta hauteur sera  toujours de 1mm que ta surface soit de 1mm2 ou 1m2 ou 1km2

Par contre ton volume d'eau sera différent: simple calcul de volume

1m x 1m x 0.001m : 0.001m3 soit 1l (1m3:1000l)

10m x 10m x 0.001m : 0.01m3 soit 10l

etc..

 

Il y a 8 heures, mm91 a dit :

 

"1m/m²" (ou même 1mm/m²) ne veut rien dire; pour les quantités de précipitations on parle de "mm" ou" litres/m²".

"Le taux de précipitation" c'est autre chose (c'est un débit en "mm/heure")

 

Mais comme te le répète Toby (merci de me citer), tout a été dit plus haut.

 

Peut-être, pour répondre plus précisément à ta question ci dessus:

 

Non, il n'y a pas de calcul à faire.

 

- si le pluviomètre était cylindrique, et quelque soit sa surface:

1mm tombé au sol = 1mm dans le pluvio et distance entre deux graduations du pluvio = 1mm

 

- mais pour avoir une meilleure sensibilité on met un entonnoir (ou un récipient conique),
dans ce cas:

1mm tombé au sol = plus d'un mm dans le pluvio et la distance entre deux graduation du pluvio est supérieure à 1 mm
mais correspond bien à 1 mm tombé au sol (les graduations tiennent compte de la surface).

 

 

Je vous remercie d'avoir pris le temps de me répondre, d'accord je comprend, oui je demandais ça car je voulais savoir si je fait des relevés avec par exemple le pluviomètre que j'ai montré en lien plus haut, bien si je serais donc plus précis qu'avec ma VP2 par exemple, au passage que me conseillez vous comme pluviomètre manuel fiable pour avoir des données exact sur la duré et pour pouvoir comparer avec ma VP2 ?

Modifié 1 novembre 2019 par yass

[mm91]

Attention:

le lien que tu as donné plus haut renvoi à l'éprouvette pour SPIEA; ce n'est pas un pluviomètre à elle seule, elle ne peut s'utiliser qu'avec  le pluviomètre (elle sert à améliorer la précision pour les faibles pluies)

(ta confusion sur les histoire de surface et de graduation vient peut-être de là ?)

 

Le pluviomètre SPIEA est l'idéal comme référence puisqu'il est "agrée MF", mais il est cher.

 

Mais il faut savoir que n'importe quel pluviomètre manuel de jardinerie sera toujours plus précis qu'un pluviomètre à auget(s), fusse-t-il un Davis, surtout pour surveiller les dispersion et dérives dans le temps.

Son inconvénient est de mal mesurer les faibles pluies, mais c'est corrigeable en y rajoutant un entonnoir et en corrigeant du rapport des surfaces.

 

Ou mieux, si tu es bricoleur, de faire ceci: http://michel.mo.pagesperso-orange.fr/meteo/pluviometre_haute_resolution.pdf

ce qui a l'avantage de t'obliger à bien comprendre ce qu'est la mesure de la pluie !...

 

 

[Yass]

Il y a 2 heures, mm91 a dit :

Attention:

le lien que tu as donné plus haut renvoi à l'éprouvette pour SPIEA; ce n'est pas un pluviomètre à elle seule, elle ne peut s'utiliser qu'avec  le pluviomètre (elle sert à améliorer la précision pour les faibles pluies)

(ta confusion sur les histoire de surface et de graduation vient peut-être de là ?)

 

Le pluviomètre SPIEA est l'idéal comme référence puisqu'il est "agrée MF", mais il est cher.

 

Mais il faut savoir que n'importe quel pluviomètre manuel de jardinerie sera toujours plus précis qu'un pluviomètre à auget(s), fusse-t-il un Davis, surtout pour surveiller les dispersion et dérives dans le temps.

Son inconvénient est de mal mesurer les faibles pluies, mais c'est corrigeable en y rajoutant un entonnoir et en corrigeant du rapport des surfaces.

 

Ou mieux, si tu es bricoleur, de faire ceci: http://michel.mo.pagesperso-orange.fr/meteo/pluviometre_haute_resolution.pdf

ce qui a l'avantage de t'obliger à bien comprendre ce qu'est la mesure de la pluie !...

 

 

 

Merci beaucoup pour ses précisions, effectivement, j'avais un gros doute avec cette éprouvette mais après lecture justement sur le sujet des pluviomètres SPIEA, je me suis rendu compte qu'elle sert de complément pour celui-ci et effectivement comme tu l'as cité, elle sert pour améliorer la précisions, au départ je n'avais pas compris cela et quand je lisais à droite à gauche cette valeur pour 400 cm², je me suis donc vite interrogé, je comprend maintenant beaucoup mieux ...

 

Effectivement ma démarche étant d'avoir un pluvio manuel en superposition avec celui de ma VP2 afin d'étudier dans le temps les données recueillies, pour aussi savoir quand dois-je effectuer un recalibrage, ma station étant sur le faitage d'un toit, je ne peux donc pas y monter comme je veux surtout en fonction du temps aussi.

 

En tout cas merci à vous de m'avoir éclairé et encore désolé si mes questions était un peu bête 😛

[alsavosges]

Il y a 3 heures, mm91 a dit :

Le pluviomètre SPIEA est l'idéal comme référence puisqu'il est "agrée MF", mais il est cher.

 

Si le coût du Spiea te freine, le pluviomètre Pierron a la même surface de captation (400 cm2) et coûte 2 fois moins cher.