Pyranomètre de la Vantage Pro 2

[jackT]

Bonjour,

En mesurant la radiation solaire avec un pyranomètre Davis et une Vantage Pro 2, j'ai remarqué que les valeurs maximales de radiation mesurées durant une journée avec des passages nuageux alternant avec du ciel bleu étaient souvent plus hautes que celles mesurée sans aucun nuages. Voir par exemple ce graphique qui montre entre des passages nuageux des valeurs max à 1100 W/m2 (le 9 juillet) et à plus de 1200 W/m2 (le 11 juillet), alors qu'en absence de passages nuageux, le maximum est env 900 W/m2 (les 13, 14 et 15 juillet).

A quoi est dû ce phénomène?

[mm91]

Bonjour,

En mesurant la radiation solaire avec un pyranomètre Davis et une Vantage Pro 2, j'ai remarqué que les valeurs maximales de radiation mesurées durant une journée avec des passages nuageux alternant avec du ciel bleu étaient souvent plus hautes que celles mesurée sans aucun nuages. Voir par exemple ce graphique qui montre entre des passages nuageux des valeurs max à 1100 W/m2 (le 9 juillet) et à plus de 1200 W/m2 (le 11 juillet), alors qu'en absence de passages nuageux, le maximum est env 900 W/m2 (les 13, 14 et 15 juillet).

A quoi est dû ce phénomène?

Salut Jack,

Tu sais que j’étudie de près la mesure d’ensoleillement par température différentielle (équivalent à un pyranomètre).

Voir éventuellement : http://perso.orange.fr/michel.mo/ensoleill...generalites.htm

Je n’ai jamais observé le phénomène, effectivement curieux, dont tu parles.

Le rayonnement solaire théorique maximum (calculé par Wswin32) le 14 juillet est ici de 1230 W/m², je trouve donc curieux tes valeurs de 900 W/m² par temps sans nuage.

(je parle bien du théorique, ici je ne mesure jamais de W/m² réels).

Je pense a un problème de rayonnement global et direct :

si ta sonde n’a pas un angle de mesure régulier (défaut de la sonde), elle peut mesurer moins d’énergie dans un ciel bleu que dans un ciel fortement diffusant.

Ma sonde (faite maison !) n’aurait pas ce défaut ?

Une autre hypothèse pourrait être des rebonds (overshoot) lors de l’apparition du soleil après le passage nuageux, mais je n’y crois pas trop, ces phénomènes sont tout de même assez lents.

Je suis très intéressé par d’autres avis et commentaires.

[CFR]

Salut Jack, j'ai souvent mesuré la même chose avec le pyranomètre de ma Vantage également.

Des maxis en pointe, pendant des temps assez courts, probablement par réflexion du rayonnement sur les cumulus, ce qui piège temporairement davantage de rayonnement en basses couches. Les maxis de rayonnement que j'ai mesurés l'ont toujours été lorsqu'il y avait quelques cumulus dans le voisinage, idem pour l'indice UV d'ailleurs. Disons qu'en plus du rayonnement direct, tu as du rayonnement réfléchi par les cumulus voisins qui vient s'additionner.

Idem en Corse, par ciel clair je n'ai jamais dépassé un maxi de 1000 W/m2, ça dépend peut être de ce que mesure exactement le pyranomètre de la VP2 ?

[jackT]

Merci pour vos réponses.

Après quelques autres recherches sur Internet, il semble se confirmer que ces pics de radiation solaires sont bien réels et sont dûs à un rayonnement additionnel réfléchi par les bords des nuages. Voir par exemple ici un résumé sur l'étude du "Cumulus Solar Irradiance Reflection (CSIR)".

[ChristianP]

Bonjour,

En mesurant la radiation solaire avec un pyranomètre Davis et une Vantage Pro 2, j'ai remarqué que les valeurs maximales de radiation mesurées durant une journée avec des passages nuageux alternant avec du ciel bleu étaient souvent plus hautes que celles mesurée sans aucun nuages. Voir par exemple ce graphique qui montre entre des passages nuageux des valeurs max à 1100 W/m2 (le 9 juillet) et à plus de 1200 W/m2 (le 11 juillet), alors qu'en absence de passages nuageux, le maximum est env 900 W/m2 (les 13, 14 et 15 juillet).

A quoi est dû ce phénomène?

Oui ce détail m'avait aussi chiffonné en 2001 /public/style_emoticons/'>http://forums.infoclimat.fr/public/style_emoticons/default/original.gif . Mais après enquête ce n'est pas un défaut du capteur, il n'est pas ébloui. Chez MF on a ces mêmes pics sur les courbes avec des passages nuageux. C'est dû aux réflexions multiples supplémentaires, variables et fréquentes selon les nuages. On peut même dépasser la constante solaire d'après les spécialistes du centre radiométrique de MF Carpentras (rayonnement global parfois > 1600 W/m2 !).

J'avais vu un comparatif du pyrano Davis face au modèle pro CM21, le Davis sous-estime un peu (-4% avec correction du capteur en température préconisé par Davis, -7% sans cette correction).

J'avais vu des courbes de Carpentras MF en été, avec un capteur pro on ne capte pas 1230 W/m2 de global par ciel clair limpide et temps sec en été dans le SE (je parle sur plan horizontal et non sur plan toujours perpendiculaire aux rayons).

[mm91]

Il y a obligatoirement une question d’angle :

Le pyrano mesure le global (car pour mesurer le diffus il faudrait masquer le direct, voir par exemple : http://www.promes.cnrs.fr/MOYENS/Station/pyranometre.htm )

Avec un effet de concentration sur le bord du nuage on peut éventuellement augmenter le rayonnement dans une direction mais on ne peut pas augmenter le global (la nuage ne peut pas fabriquer de l’énergie lumineuse).

De plus, avec Wswin32, si l’énergie mesurée est supérieure avec les nuages, alors il indique « nuage » quand il n’y en a pas et inversement.

As-tu vérifié ?

[jackT]

Avec un effet de concentration sur le bord du nuage on peut éventuellement augmenter le rayonnement dans une direction mais on ne peut pas augmenter le global (la nuage ne peut pas fabriquer de l’énergie lumineuse).

De plus, avec Wswin32, si l’énergie mesurée est supérieure avec les nuages, alors il indique « nuage » quand il n’y en a pas et inversement.

Michel,Ces hautes valeurs ne sont mesurées que par insolation directe (donc à ce moment l'axe pyranomètre-soleil est dégagé de tous nuages),et lorsqu'une certaine proportion du ciel est nuageuse.

Une image vaut parfois mieux que des paroles, et je t'invite à regarder les archives de ma webcam : à l'aide du sélecteur en haut à gauche, sélectionne le 11 juillet, puis sélectionne les images de 13h08 et 13h10. C'es entre 13h et 13h10 que le pic de 1257 W/m2 a été mesuré. On vient bien dans cette image (qui doit être proche de la mesure du pic de radiation solaire observé) l'insolation directe avec la présence de nombreux nuages.

Si utile, voici le graphique de la radiation solaire pour cette journée.

[ChristianP]

Il y a obligatoirement une question d'angle :

Le pyrano mesure le global (car pour mesurer le diffus il faudrait masquer le direct, voir par exemple : http://www.promes.cnrs.fr/MOYENS/Station/pyranometre.htm )

Avec un effet de concentration sur le bord du nuage on peut éventuellement augmenter le rayonnement dans une direction mais on ne peut pas augmenter le global (la nuage ne peut pas fabriquer de l'énergie lumineuse).

De plus, avec Wswin32, si l'énergie mesurée est supérieure avec les nuages, alors il indique « nuage » quand il n'y en a pas et inversement.

As-tu vérifié ?

Je ne parlais pas du diffus pour sortir la mesure du diffus seule, j'en parlais comme composante du global (en partie ou en totalité).

Dans le global il y a le diffus quand il y en a. Si tu as par ex 800 W/m2 de diffus avec ton pyrano à bande, tu as obligatoirement au grand minimum 800W/m2 de global avec ton pyrano sans bande (et donc + le direct quand il y en a, vu que notre pyrano à global n'a pas de bande).

Les plus grosses puissances ici cumulaient toujours le direct et le diffus au moment ou le soleil revient et/ou quand le soleil est visible près d'un bord de nuage. Cette année le global en bordure de nuages est monté à 1313 W/m2 au maxi. 990 W/m2 max sans nuages. C'est de toute façon variable selon le trouble atmosphérique d'un lieu ou celui plus général (le Pinatubo par ex). En ce moment ce n'est pas top, vu la couleur du ciel ici ces jours-ci même sans nuages.

[mm91]

OK, j’ai compris (que je n’avais pas compris !)

Le phénomène que tu décris se produit quand le pyrano est au soleil direct, mais qu’il y a, ailleurs dans le ciel, des nuages qui diffusent le rayonnement.

Dans ce cas, au rayonnement direct s’ajoute du rayonnement diffus, d’où une quantité totale de rayonnement (direct + diffus puisque le pyrano prend tout) supérieure que dans un ciel tout bleu.

Et bien entendu, si un nuage passe devant le soleil à l’endroit où se trouve le pyrano, le rayonnement est toujours inférieur à un rayonnement sans nuage (et Wswin32 indique bien la présence d’un nuage).

Je dirai à ma décharge (et de mauvaise foi !) que l’explication me semblait tellement évidente que je ne comprenais pas ta question !

Est-ce OK ?

Bon, j'enfonce le clou, mais quand même:

les valeurs maximales de radiation mesurées durant une journée avec des passages nuageux alternant avec du ciel bleu étaient souvent plus hautes que celles mesurée sans aucun nuages

quand on parle d'une "journée avec des passages nuageux", sans autre précision, on peut supposer normalement que c'est des passages nuageux devant le soleil à l'endroit où est fait la mesure !

[jackT]

Je dirai à ma décharge (et de mauvaise foi !) que l’explication me semblait tellement évidente que je ne comprenais pas ta question !

Est-ce OK ?

Bon, j'enfonce le clou, mais quand même:

quand on parle d'une "journée avec des passages nuageux", sans autre précision, on peut supposer normalement que c'est des passages nuageux devant le soleil à l'endroit où est fait la mesure !

C'est OK Michel L'important est qu'on soit finalement sur la même longueur d'onde (avec ou sans nuages...) et ce forum est fait pour ça!