Stations rurales de MF et îlots de chaleur urbains

[Invité]

Au fait, puisqu'il y a plein de gens de MF ici, j'en profite pour demander... pourquoi les données ne sont pas gratuites

J'ai commencé à acheter quelques séries à la Climathèque, mais elles ne sont pas complètes sur la profondeur qui m'intéresse et cela coûte 15 à 20 euros à chaque fois. Apparemment, c'est le cas pour la plupart des services météo européens (c'est que m'a répondu le Met Office anglais), alors que les Américains donnent presque tout au public (cf la base GISTEMP pour les températures).

gros sujet à polémique sur IC, concernant la gratuité et la disponibilité des données MF.

Je ne jugerais pas.

Par contre GISTEMP c'est bien, mais les périodes des données ne sont que très rarement pleinement satisfaisantes.

voir par exemple le Mt Aigoual qui s'arrête,de mémoire, à 1982.

[weather.bordeaux]

Au fait, puisqu'il y a plein de gens de MF ici, j'en profite pour demander... pourquoi les données ne sont pas gratuites

J'ai commencé à acheter quelques séries à la Climathèque, mais elles ne sont pas complètes sur la profondeur qui m'intéresse et cela coûte 15 à 20 euros à chaque fois. Apparemment, c'est le cas pour la plupart des services météo européens (c'est que m'a répondu le Met Office anglais),

Tout n'est pas payant. Pusiqu'on peut trouver des données quotidiennes gratuites de quelques stations européennes sur le site du KNMI

http://eca.knmi.nl/

[charles.muller]

perso je fais cela de la façon suivante (je ne sais pas si c'est la meilleure):

je copie le graphe d'excel sur un logiciel style paint ou photoshop d'Adobe.

ensuite j'enregistre l'image si possible en jpg ou gif.

Puis je passe par image shack qui permet de fournir une adresse url et donc de l'envoyer sur les forums.

Il faut bidouiller un peu mais ça marche.

Merci beaucoup ! Je fais le test tout de suite (donc, si cela fonctionne, voici la courbe températures annuelles moyennes Lisle-Montoire 1969-1999).

[charles.muller]

(Pour info, l'adresse que tu m'avais donnée rendait une image de petite dimension, car j'avais dû mal calibrer, mais cela a marché sur un site similaire Hebergimage)

[charles.muller]

J'y connais rien mais je pense que la population est un facteur "traitre" pour faire une corrélation entre ces variations et l'impact sur le climat.

Par exemple un village avec que des familles et 20 logements en comptant 2 parents et 2 enfants à chaque fois on a 4 personnes par logement soit 80 habitants....les enfants grandissent et déménage on a 2 personnes par logement soit 40 habitants, puis la canicule passe et on perds 50% des personnes agés e se village total 20 habitants...

La population varie mais la ville n'a pas du tout changer, à part une perte de quelques pot d'échappement et de quelques corps humains qui chauffe les maisons sont presque autant éclairé, autant chauffé, la surface de sol naturelle remplacée par des matières synthétiques ou des pierres ne change pas.

Donc je ne pense pas que ce changement de population fasse considérablement baissé l'effet urbain. Ne faudrait-il pas plutot prendre en compte la surface urbanisé, la densité d'urbanisation et la densité de batiment habité (voire le nombre d'usine) ? hop on mélange tout ça pour donner un indice de "qualité d'urbanisation"...plutot qu prendre la population elle-même.

A++ (ici à ce que je sache la population a diminué mais pas le nombre de logements occupés)...

Il est clair que des informations sur l'équipement et le développement socio-économique seraient plus fines... mais encore plus difficiles à trouver ! Disons quand même que la population donne un indice pas trop mauvais, car les comparaisons concernent ici des quantités très différentes (ex. un hameau de moins de 1000 hab., une petite ville de 10.000 hab., une ville moyenne de 100.000 hab. et une agglo. de 500.000 hab.). Cela ne joue donc pas à 100 ni même 500 hab. près.

[charles.muller]

Sur la courbe Montoire-Lisle, on remarque que l'année chaude 1998 a été plus ressentie à Lisle qu'à Montoire. Je pense que l'effet Loir (léger rafraichissement dû à une rivière) a pu jouer ici, mais je n'en suis pas certain.

(Au fait, 1998 a-t-il été un record en France aussi ?)

[weather.bordeaux]

(Au fait, 1998 a-t-il été un record en France aussi ?)

L' année 2003 a été la plus chaude depuis 1950 en France, l'ancien record datait de 1994. Donc il n'y a pas eu de record en 1998.

[charles.muller]

L' année 2003 a été la plus chaude depuis 1950 en France, l'ancien record datait de 1994. Donc il n'y a pas eu de record en 1998.

OK merci. Le pic constaté pour la zone rurale / zone urbaine devait correspondre à autre chose, donc. Je vais essayer de trouver des infos à l'échelle du département ou de la région.

[marco_p]

Et coté altitude? tu n'aurais pas 80 m d'écart entre les rives et le plateau... ça correspondrait bien au 0°5

[charles.muller]

Et coté altitude? tu n'aurais pas 80 m d'écart entre les rives et le plateau... ça correspondrait bien au 0°5

Montoire est à 73 mètres et Lisle à 115 mètres.

Je me souvenais vaguement d'un gradient de température amtosphérique (6,5°C par 1000 m je crois). Cela compte dès le sol à valeur constante ?

Dans ce cas, et si 6,5°C/1000m est la bonne donnée, la correction serait de 0,273 °C. Ou c'est plus compliqué ?

[marco_p]

En moyenne annuelle, ce n'est pas mauvais, 0,6 °C par 100 m, même si ça regroupe des écarts qui n'ont rien a voir.

Donc il faut déjà corriger de 0.3 ou 0.2

Compte tenu de la précision de la mesure de tempé, guère supérieure à 0.5 °C, c'est faible, mais non négligeable.

[charles.muller]

En moyenne annuelle, ce n'est pas mauvais, 0,6 °C par 100 m, même si ça regroupe des écarts qui n'ont rien a voir.

Donc il faut déjà corriger de 0.3 ou 0.2

Compte tenu de la précision de la mesure de tempé, guère supérieure à 0.5 °C, c'est faible, mais non négligeable.

Bon, je corrige. Je pense que la comparaison avec une plus grande ville assez proche (Blois) sera plus parlante. Je vais donc casser ma tirelire à la Climathèque. /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Si j'en juge par ta signature, tu travailles à MF. Oseré-je te poser une question ?

Quand je cherche des données sur la Climathèque (temp. en l'occurrence), je tombe sans arrêt sur des stations ouvertes à telle date et fermées à telle autre. Je n'ai pas d'exemple précis en tête, mais disons que j'ai rencontré très souvent des infos stations genre : TX moyenne de 01/1954 à 06/1987, TX moyenne de 04/1974 à 02/2002 ou (souvent) TX moyenne depuis [une date très récente, genre 1990 ou 2000].

Bref, dans la base de la Climathèque, j'ai l'impression que les données "éparses" sont la règle et les données "régulières" l'exception. Et je n'arrive pas bien à percevoir la logique de la chose. Si toutes les stations rurales avaient des données s'arrêtant après-guerre, je rapporterais cela à la "fin des paysans" ou qqch dans le genre. Mais là, on voit apparaître des stations à données récentes dans des trous paumés comme on voit des grandes villes ou au moins des préfectures (genre Blois) qui ne remontent même pas au début du siècle

Bref, ma question est toute bête : quels sont les raisons historiques de cette dispersion des données et de cette absence de "fixité des postes ?

[ChristianP]

Bonjour,

Pour ce type d'étude je te déconseille d'acheter les données brutes non homogénéisées de la climathèque vu le nb de ruptures dans ces séries. Les résultats ne peuvent qu'être douteux (sauf pour celui qui est capable de les homogénéiser) surtout que les postes utilisés sont des types 4 (donc postes manuels en général moins bien suivis et moins normalisés que des synoptiques ou radome bien qu'il existe des postes manuels meilleurs que des stations qui ne devraient pas exister dans les autres réseaux cités)

Il faut donc se procurer les séries de données homogénéisées. Voir la thèse d'Olivier Mestre sur une des bases de l'homogénéisation MF :

http://www.cig.ensmp.fr/~hydro/THE/MESTRE.pdf

Après une partie pour les bons matheux, tu y trouveras pas mal d'infos très intéressantes (dont une petite étude de l'impact de l'urbanisation sur l'évolution de la T vers Toulouse et une liste des ruptures de stations du NW et du SW).

Pour éviter d'attribuer un écart à l'urbanisation alors que c'est une histoire de normes et de topo différentes, Il faut visiter les postes pour voir l'environnement et la topo fine très locale (détails non visibles sur un plan 25 000 pouvant créer des écarts de plusieurs sur des Tn et/ou Tx journalières) et/ou voir les métadonnées de l'évolution des normes et de l'environnement très proche (plan très précis du site) http://www.unitn.it/foralps/downloads/WMO_...ogenization.pdf

Il faut voir la classification des sites concernés (la pousse d'une haie d'arbre en rase campagne suffit à créer des biais plus importants que l'urbanisation selon les cas) et chercher à voir pourquoi ils sont dans telle classe et quel est l'impact de ce cas sur la T (dans une même classe on n'aura pas les mêmes types d'erreurs et certaines stations mauvaises sur le papier peuvent être meilleures que d'autres mieux classées).

http://meteo.besse83.free.fr/Divers/Classite.htm ou http://meteo.besse83.free.fr/Divers/Classite.xls

Il faut voir le tour d'horizon des obstacles proches dans les rayons de 1, 5 10 30 et 100 m sur un graphe de ce style http://meteo.besse83.free.fr/imfix/image003.gif (la ventilation du site et de l'abri est fondamentale, c'est ce qui provoque les plus grosses erreurs de T avec le matériel actuel assez précis. Il y a des normes OMM à respecter à ce niveau, mais c'est loin d'être toujours le cas tout comme la hauteur de végétation au sol proche de l'abri)

Quand je positionne un abri normalisé à 150 m de mon village (là ou la population est la plus dense mais hors du village) dans un champ synoptique classe 1, la T est nettement meilleure que lorsque je positionne un abri en classe 4, dans une clairière dans des centaines d'hectares de forêt à 3 km du village en pleine campagne. A 35 m du classe 4 dans mon poste bénévole MF aux normes de dégagement pour un poste climato OMM, on ne retrouve pas les surchauffes de +2° en Tx moy certains mois d'été ( écart journalier maxi sur une Tx +4° ,avec des +3° courants)

Dans cet exemple http://img405.imageshack.us/my.php?image=rlvbesse26eg.jpg de l'influence d'une petite différence de moy sur le nb de jours à 25° l'abri positionné en classe 4 (pourtant site naturel) est celui tout au fond.

Tu trouveras des études sur la ville/campagne sur la France dans des publications à l'AIC, il y a aussi la thèse de Pierre Carrega "topoclimatologie et habitat" très intéressante pour bien comprendre comment marche la température avec de petites variations de terrains ou d'environnement, distances des murs... (îlot sur Nice et Vence, étude pour l'interpolation de la T à échelle très fine dans les 06, étude sur la Lorraine...)

C'est gratuit, sur la climathèque dans les fiches eau, tu as les plans 25 000 ème des postes MF (attention parfois des erreurs de position de plusieurs km)

Exemple : http://www.sandre.eaufrance.fr/REF/PLUVIO/41116001

Ces plans ne sont qu'une vague indication mais on peut déjà voir qu'il y a un bâtiment très proche (quelles sont ses dimensions ?) et des courbes de niveau serrées par rapport à l'autre station, donc celle-ci d'après les plans peut très avoir un biais plus important que celui que tu cherches à mettre en évidence dans la station urbaine. Donc sans les métadonnées du passé et la visite sur place difficile d'y voir clair (à moins de disposer des 2 séries bien homogénéisées).

Bon courage !

[charles.muller]

Bonjour,

Pour ce type d'étude je te déconseille d'acheter les données brutes non homogénéisées de la climathèque vu le nb de ruptures dans ces séries. Les résultats ne peuvent qu'être douteux (sauf pour celui qui est capable de les homogénéiser) surtout que les postes utilisés sont des types 4 (donc postes manuels en général moins bien suivis et moins normalisés que des synoptiques ou radome bien qu'il existe des postes manuels meilleurs que des stations qui ne devraient pas exister dans les autres réseaux cités)

[...]

[...]

Bon courage !

Merci pour toutes ces références, c'est passionnant !

[marco_p]

Si j'en juge par ta signature, tu travailles à MF. Oseré-je te poser une question ?

Je vais même oser te répondre! Le réseau climatologique de MF auquel tu as accès est composé à un instant donné:

- des stations synoptiques classiques, souvent sur aéroport (environ 150 à 200)

- d'un réseau de stations automatiques qui n'a été réellement piloté qu'à partir de 1997 (environ) et dont une partie fait maintenant partie du réseau RADOME(Radome 400, autres stations automatiques non radomes 1000? 800? je n'ai pas les derniers chiffres)

- des postes bénévoles à peu près 3000, dont 1500 pour la température, et qui sont parfois remplacés par des stations auto.

Les postes clim peuvent fermer, à la mort d'un observateur pe, ou quand il veut arrêter, ou si il est trop mauvais, ou pour tout autre raison: ce n'est pas l'indemnité qu'on leur donne qui peut les inciter à continuer! Quand un poste ferme, on essaye d'en créer un autre, pas trop loin, mais on est obligé de créer une nouvelle série (en fait il y a des règles d'écart en distance et en altitude...)

Les stations auto, avant radome, étaient posées souvent sur des crédits locaux: si le propriétaire n'en veut plus, on est bien obligé de les déplacer. Et parfois le motif qui a fait installer là la station à disparu, donc on la ferme aussi.

Les stations synoptiques généralement ne bougent pas beaucoup: il arrive qu'on en ferme cependant, généralement même si la station d'obs ferme, on essaye de maintenir une station auto mais ce n'est pas toujours possible.Et dans ce cas je pense qu'on doit ouvrir une nouvelle série.

Ce sont tous ces changements qui font que tu as l'impression d'un puzzle: cela vient du fait qu'on a décidé de rendre accessible tout ce qu'il y a dans la base, même les petites séries, sans sélection a priori. Une année donnée, on peut ainsi avoir avec des stations d'autres producteurs que MF, dans les 5000^points de mesure, de qualité inégale et parfois de courte durée. C'est un choix de distribution large, pas un choix de constitution de réseau.

Car pour le réseau lui même on essaye évidement de maintenir la continuité des séries les plus longues... A cet égard, la problématique du changement climatique a d'ailleurs permis d'en sauver quelques unes qui étaient bien menacées !

[charles.muller]

Merci à nouveau pour toutes ces infos. Les précieuses données que j’ai achetées ont donc en l’état une incertitude de 2 °C (T4). Désespérant.

Histoire de ne pas avoir bossé pour rien, voici quand même la courbe des données brutes. En l’état, la différence entre Blois et Lisle, altitudes équivalentes (110 et 115 m), est de l’ordre de 1,336°C en température moyenne 1969-2005.

Heureusement, il existe une série homogénéisée de référence sur Tours. A l’aide de la thèse d’Olivier Mestre mise en lien plus haut, je vais me replonger dans mes lointains souvenirs gaussiens, bayésiens et autres pour analyser les anomalies des stations alentours. Et aller visiter ledistes stations pour recueillir des infos sur les biais d’enregistrement de la période concernée. Une excellente occasion de se dérouiller les neurones et les jambes !

*

Sinon, pour prendre un peu d’altitude par rapport à mon cher pays vendômois, je suis un peu effaré par le contraste entre la qualité réelle des réseaux d’enregistrement et l’échelle des analyses climatologiques en longues séries. Le réchauffement global du XXe siècle a été estimé à 0,6°C. La France est un pays riche qui a tout de même une longue tradition météo ; il semble qu’elle n’ait finalement que 200 à 300 stations de très bonne qualité. Je me demande comment on a fait au juste pour évaluer au dixième de degré près l’évolution des températures sur l’ensemble des continents africain, asiatique ou latino-américain, qui n’ont pas forcément la richesse ou le personnel qualifé pour entretenir des séries sur un siècle entier. Ceci dit sans aucun préjugé sur le résultat lui-même, car on a finalement pu aussi bien sous-estimer que surestimer le réchauffement.

Par ailleurs, les développements de ce post me font revenir à mon étonnement initial. On sait que l’urbanisation a un effet à la hausse sur les températures (en valeur absolue). On sait aussi que la population urbaine française est passée de 37 à 76 % env. entre 1900 et 2000, et que la superficie urbaine a plus que doublé dans la même période. Sachant ces deux faits, la méthode la plus simple pour MF serait d’avoir mis au point dans chaque région une série homogénéisée de référence située dans un trou perdu sans modification démographique notable. Il serait aisé d’observer l’amplitude du réchauffement de ces séries et de le comparer avec celui les zones urbaines. Mais peut-être cela existe-t-il dans la base MF de longues séries ? Au fait, dernière question : on m’avait envoyer par e-mail cette liste des séries homogénéisées afin que j’y fasse une sélection en vue d’un devis. Aucun moyen automatisé sur le net pour faire mes courses directement ?

[ChristianP]

Merci à nouveau pour toutes ces infos. Les précieuses données que j'ai achetées ont donc en l'état une incertitude de 2 °C (T4). Désespérant.

Non le type 4 ce n'est pas la classification des sites non encore diffusée sur OKAPI, donc pour le moment le client ne connait pas vraiment la qualité des données vendues.

Le type dans la climathèque indique si la station est synoptique pro ou non, auto simple, auto différée ou manuelle (type 4). Chaque type peut bien entendu être installé en site de classe 1 à 5 même si les classes 5 sont moins courantes dans les synoptiques et les radome (surtout pour les 40 et quelques principales stations pour notre région à l'OMM).

L'incertitude de chaque classe n'est pas une erreur moyenne. C'est une possibilité d'erreur sur les Tx, Tn, et T instantanées (classe 4 erreur possible > 2°) mais c'est à étudier au cas par cas, ce n'est qu'une indication (exemple ma classe 4 ne renvoie aucune erreur lorsque le vent souffle du coté dégagé à l'opposé des arbres donc par vent de tendance Est qui n'est pas dominant ici. (Un abri placé en classe 4 coté Est a peu d'erreur sur la moyenne ce qui n'est pas le cas dans celui placé en classe 4 à l'W).

Pour la France il suffit d'une dizaine de stations très représentatives bien réparties pour lire une tendance climatique assez juste (voir le GCOS réseau mondial haut de gamme avec 6 stations pour la zone France. Aux US 300 stations très haut de gamme suffisent à connaître l'évolution du climat avec une certitude de 98%, 104 stations sur les US donnent 96% de certitude).

Les autres nombreuses stations servent surtout à analyser et à définir les différents types de climats régionaux et les topoclimats, permettent le suivi plus fin des paramètres en temps réel et à alimenter les modèles à mailles de plus en plus fines, satisfont les besoins des clients divers, ...

Ce n'est pas parce que l'on démontre l'effet urbain bien présent dans et autour des villes qu'il n'y a pas réchauffement. Le plus important serait de démontrer que pratiquement toutes les autres stations Françaises naturelles très loin des villes sont aussi contaminées par l'effet urbain (de façon à ne plus pouvoir obtenir une tendance climatique juste avec qq stations bien réparties )

[charles.muller]

Non le type 4 ce n'est pas la classification des sites non encore diffusée sur OKAPI, donc pour le moment le client ne connait pas vraiment la qualité des données vendues.

Le type dans la climathèque indique si la station est synoptique pro ou non, auto simple, auto différée ou manuelle (type 4). Chaque type peut bien entendu être installé en site de classe 1 à 5 même si les classes 5 sont moins courantes dans les synoptiques et les radome (surtout pour les 40 et quelques principales stations pour notre région à l'OMM).

L'incertitude de chaque classe n'est pas une erreur moyenne. C'est une possibilité d'erreur sur les Tx, Tn, et T instantanées (classe 4 erreur possible > 2°) mais c'est à étudier au cas par cas, ce n'est qu'une indication (exemple ma classe 4 ne renvoie aucune erreur lorsque le vent souffle du coté dégagé à l'opposé des arbres donc par vent de tendance Est qui n'est pas dominant ici. (Un abri placé en classe 4 coté Est a peu d'erreur sur la moyenne ce qui n'est pas le cas dans celui placé en classe 4 à l'W).

Merci des précisions. Quand on commande la moyenne des T mensuelles, il s'agit aussi des données brutes de décoffrage ou un premier tri a corrigé les anomalies évidentes pour réaliser cette moyenne ?

Ce n'est pas parce que l'on démontre l'effet urbain bien présent dans et autour des villes qu'il n'y a pas réchauffement. Le plus important serait de démontrer que pratiquement toutes les autres stations Françaises naturelles très loin des villes sont aussi contaminées par l'effet urbain (de façon à ne plus pouvoir obtenir une tendance climatique juste avec qq stations bien réparties )

Bien sûr. En tout état de cause, il est évident que l'ICU ne peut pas représenter tout le réchauffement constaté depuis 1860 (ni même sans doute sa part principale). J'ai juste quelques doutes sur le fait qu'il soit nul ou infime (GIEC 2001).

[lozere]

On peut aussi s’amuser sur ce thème avec les séries Montsouris et Bourget. Ne serait-ce que pour les 3 mois de printemps (j'ai la flemme pour les autres saisons, mais je suis prêt à parier que c'est pareil...), qu’observe-t-on ?

Sur 30 ans, l’écart moyen des tm de printemps entre Le Bourget et Montsouris était de +0,56°C en 1902 (période 1873-1902). Cette différence décroît tendanciellement jusqu’en 1950 où elle n’est plus que de +0,41°C (période 1921-1950). Puis elle part à la hausse pour atteindre un maximum de +1,15°C en 1992 et 1993 (période 1963-1992) ! Depuis cette date, elle est repartie à la baisse : +1,02°C en 2005 (période 1976-2005).

Et là, comme on parle de différence de tm entre 2 stations distantes de 17km, on peut raisonnablement penser que toutes les variations différentielles sont dues aux bouleversements de l’environnement immédiat de ces stations (et rien à une évolution naturelle différenciée du climat de ces stations). Avec des variations de 0,7°C en 40 ans, bonjour le travail d’homogénéisation…

[lozere]

On peut aussi s’amuser sur ce thème avec les séries Montsouris et Bourget. Ne serait-ce que pour les 3 mois de printemps (j'ai la flemme pour les autres saisons, mais je suis prêt à parier que c'est pareil...), qu’observe-t-on ?

Sur 30 ans, l’écart moyen des tm de printemps entre Le Bourget et Montsouris était de +0,56°C en 1902 (période 1873-1902). Cette différence décroît tendanciellement jusqu’en 1950 où elle n’est plus que de +0,41°C (période 1921-1950). Puis elle part à la hausse pour atteindre un maximum de +1,15°C en 1992 et 1993 (période 1963-1992) ! Depuis cette date, elle est repartie à la baisse : +1,02°C en 2005 (période 1976-2005).

Et là, comme on parle de différence de tm entre 2 stations distantes de 17km, on peut raisonnablement penser que toutes les variations différentielles sont dues aux bouleversements de l’environnement immédiat de ces stations (et rien à une évolution naturelle différenciée du climat de ces stations). Avec des variations de 0,7°C en 40 ans, bonjour le travail d’homogénéisation…

Comme on pouvait s'en doute, le constat est le même sur les tm annuelles entre les 2 stations:

La comparaison commence en 1902 avec 0,61°C d'écart entre Montsouris et Le Bourget sur la période 1873-1902. Cet écart moyen sur 30 ans décroît de manière continue jusqu'en 1950 avec un écart de 0,43°C (1921-1950). Et puis, l'environnement de Montsouris prenant un bon coup de CO2 urbain dans la figure (merci M.Pompdidou?), cet écart s'accroît de manière spectaculaire pour atteindre 1,1°C en 1992 (moyenne des écarts de tm annuelle sur 1963-1992). Depuis cette date, Le Bourget semble avoir aussi pris un petit coup de CO2 urbain sur la tête: l'écart décroît pour la première fois depuis (au moins) un siècle: il était de 0,95°C sur la période 1973-2002.