Mesure d'insolation

[JB63]

Bonsoir;

J'ai une question qui est sans doute un peu bêbête, mais bon...

Les stations météo mesurant l'insolation ne sont-elles pas génées par les montagnes?

Par exemple, Aulnat est relativement proche de la Chaîne des Puys, et le soleil se couche (derrière ces montagnes) plus tôt que si ce relief n'existait pas (il franchirait l'horizon plus tard).

Les vallées très encaissées ne doivent pas pouvoir fournir ce type de mesures? Ces dernières seraient carrément absurdes!

Ce serait le problème inverse ( durée du jour trop long ) sur les sommets des montagnes, non (nébulosité mise à part)?

Mine de rien, 20mn d'insolation quotidienne grignotée par les montagnes, ca fait 10h par mois et 120h par an...

Merci de vos lumières!

[Invité Guest]

Je me suis moi aussi posé cette question au sujet de la station de Saint-Girons Antichan qui, lors de journées d'hivers enseillées du lever au coucher, avait un ensoleillement inférieur de près de 30 minutes à celui de Tarbes pourtant un peu plus au nord (source :weather on line).

J'en profite pour poser une autre question : s'il s'agit d'un capteur de rayons solaires, comment comptabilise-t-il les rayons solaires qui passent à travers un nuage? Bref, comment ça fonctionne ?

[corsu]

Excellente question, sur laquelle je reviendrai plus en détail ce soir avec des exemples mais ta remarque est tout à fait pertinente.

[Gombervaux]

Tout à fait;

La station de Tallard (GAP) a sa TT déclassée par rapport aux autres mesures pour cette raison.

[corsu]

Un exemple intéressant par exemple : la station de Rouen a enregistré 14,9 heures au cours d'une journée de la semaine dernière. La station d'Ajaccio n'enregistre au maximum que 12,7 heures de soleil lors d'une journée radieuse, probablement en raison du relief environnant, qui doit cacher le soleil en début de journée.

La période actuelle est d'ailleurs la plus intéressante pour étudier ces différences de fraction d'insolation puisque nous sommes au moment de l'année où les jours sont les plus longs et donc que chaque station enregistre son maximum journalier d'ensoleillement annuel.

Donc certaines stations peuvent effectivement être désavantagées par le relief et la topographie du lieu, dans l'exemple ci-dessus Ajaccio a eu 2,2 heures de soleil que moins que Rouen alors qu'il y a fait aussi beau sur cette journée. La connaissance de la fraction d'insolation d'un point de mesure est donc essentielle pour établir des comparaisons entre stations.

On peut d'ailleurs remarquer que Ajaccio a obtenu 2977 heures de soleil en 2003 ; si la fraction d'insolation était aussi bonne que dans les autres stations corses (Bastia a enregistré 14 heures, Calvi 13,9 heures et Figari 14,2 heures ces dernières semaines sur une journée), la cité impériale aurait pu dépasser le seuil symbolique de 3000 heures de soleil annuelles cette année-là.

[JB63]

Il y a une chose que je n'ai pas compris. Le calcul de la fraction d'insolation, c'est bien le rapport entre

la durée où le soleil a brillé (mesurée par l'héilomètre de MF)

et la durée totale du jour (paramètres astronomiques)?

Cette durée du jour tient-elle compte de la présence de montagnes? N'est-elle pas simplement calculée à partir de données astronomiques pour un point précis (sans tenir compte que les montagnes vont cacher le soleil pendant 1h ou 2) ? Si c'est bien la cas, la fraction d'insolation calculée de cette façon n'est guère plus représentative que la mesure d'insolation elle-même, non?

Autre chose; la différence d'insolation entre Rouen et Ajaccio ne vient-elle pas, en partie, du fait que les jours sont actuellement plus courts à Ajaccio qu'à Rouen? Cela dit, la différence atteint 2.2h, ce qui est pas mal...

Par contre, je n'ai pas compris le problème de Gap; les mesures sont faites en fond de vallée, ce qui gène les rayons du soleil?

[weather.bordeaux]

Autre chose; la différence d'insolation entre Rouen et Ajaccio ne vient-elle pas, en partie, du fait que les jours sont actuellement plus courts à Ajaccio qu'à Rouen?

Oui en partie car la durée du jour est plus importante dans le nord que dans le sud en été. . En hiver c'est le contraire.

[Gombervaux]

Par contre, je n'ai pas compris le problème de Gap; les mesures sont faites en fond de vallée, ce qui gène les rayons du soleil?

C'est ça.T'as l'ombre de la montagne sur l'abri

[corsu]

> Autre chose; la différence d'insolation entre Rouen et Ajaccio ne vient-elle pas, en partie, du fait que les jours sont actuellement plus courts à Ajaccio qu'à Rouen?

> Oui en partie car la durée du jour est plus importante dans le nord que dans le sud en été. . En hiver c'est le contraire.

Pour Ajaccio se combinent les deux facteurs : le jour est plus court que dans le nord en été et l'abri est sans doute caché par l'ombre du relief environnant en début de journée, d'où 12,7 heures de soleil au maxi sur ce poste.

Les autres metars corses sont visiblement mieux placés et n'ont pas ce problème d'ombre puisque Figari par exemple atteint 14,2 heures par jour alors que la durée du jour y est la même qu'à Ajaccio (les deux localités sont proches) !

La capitale corse doit perdre dans les 50 heures par an par rapport à l'ensoleillement réel dans les cumuls annuels à cause de ce problème.

Je crois que Lyon Satolas est également concerné d'ailleurs par ce même problème...y a-t-il un différentiel d'ensoleillement notable entre bron et satolas l'été ?

[JB63]

Les cas d'Ajaccio/Figari et Tarbes/St Girons montreraient ainsi que les mesures d'insolation sont bien gênées pas les montagnes.

Donc quand on parle d'insolation,

- il faudrait bien garder en tête cela et ne pas associer systématiquement un déficit d'ensoleillment au mauvais temps, la présence de montagnes joueant son rôle de parasol

- les mesures d'insolation ne sont vraiment comparables que dans le cas de stations de plaine éloignée de montagnes.

Cependant, je pense que MF fait en sorte que ses stations ne sont pas trop génées (Cf GAP). Mais comme je le disais au début: 20mn par jour ca fait 120h par an!

Donc finalement, prendre la notion d'insolation avec des pincettes!

Autre exemple "douteux" d'insolation: celle mesurée dans les environs du Puy en Velay: à Chadrac puis à Loudes. Celle-ce me semble particulièrement médiocre, moins de 1900h de moyenne. Alors que sur ses cartes climatiques, la Haute Loire bénéficie de 2000 à 2200h d'insolation. Bizarre.

[EnO]

Je crois que Lyon Satolas est également concerné d'ailleurs par ce même problème...

Surprenant, la zone de l'aéroport est pourtant très plane.. même pas des collines.

EnO

[Gombervaux]

s'il s'agit d'un capteur de rayons solaires, comment comptabilise-t-il les rayons solaires qui passent à travers un nuage? Bref, comment ça fonctionne ?

L'appareil qui donne la durée d'insolation (DI) est un Héliographe.Actuellement ceux qui sont utilisés dans les stations agréées MF, sont des héliographes avec une fibre de verre rotative, qui fait un tour tous les 36 secondes (1 centième d'heure).

Quand le bout de la fibre passe devant le soleil, la fibre canalise le rayon jusqu'à une cellule optique qui va donner un top pour une luminosité supérieure à 120W par mètre carré.

Les pyranomètres donnent aussi la DI.

Auparavant les stations de MF utilisaient une boule de verre qui grillait un carton par effet "loupe". Il suffisait de mesurer la longueur de la brûlure.

[Chri]

Quand le bout de la fibre passe devant le soleil, la fibre canalise le rayon jusqu'à une cellule optique qui va donner un top pour une luminosité supérieure à 120W par mètre carré.

Pour les stations amateurs du type Davis qui mesurent un rayonnement instantané en W/m², comment faudrait-il mesurer la durée de l'ensoleillement sachant que même sous les nuages, le rayonnement peut atteindre 500 w/m² en été?D'autre part, j'ai remarqué que le rayonnement est moins fort lors d'une journée très ensoleillée sans l'ombre d'un nuage que lorsqu'il y en a.

En ce moment, par temps clair, le rayonnement tourne autour des 850 à 900 W/m² alors que lorsque le ciel est variable, celui-ci peut atteindre 1100, 1200, voire 1300 W/m²! C'est pas top !

[CFR]

Pour les stations amateurs du type Davis qui mesurent un rayonnement instantané en W/m², comment faudrait-il mesurer la durée de l'ensoleillement sachant que même sous les nuages, le rayonnement peut atteindre 500 w/m² en été?

D'autre part, j'ai remarqué que le rayonnement est moins fort lors d'une journée très ensoleillée sans l'ombre d'un nuage que lorsqu'il y en a.

En ce moment, par temps clair, le rayonnement tourne autour des 850 à 900 W/m² alors que lorsque le ciel est variable, celui-ci peut atteindre 1100, 1200, voire 1300 W/m²! C'est pas top !

Exact, c'est sans doute dû à la réflexion par les nuages qui renvoient du rayonnement qui y a déjà été au sol, de toutes façons, pour ma part, c'est un fait d'expérience assez souvent constaté que les situations à luminosité quasi insupportable pour mes yeux se produisent quand il y a une certaine nébulosité, et pas par ciel complètement clair. Ces jours de forte luminosité, le ciel a l'air d'ailleurs plus blanc que bleu, en partie à cause de la présence des nuages, en partie à cause de l'intensité du rayonnement.

[Gombervaux]

Les pyranomètres donnent la DI quand il n'y a pas de nuages.

Leur but étant de donner un rayonnement global, (ou diffus avec un cache), ils ne donnent la DI que dans un cas particulier.

[corsu]

La journée d'hier, très ensoleillée en Corse et sans interruption, a été une parfaite illustration de ce problème d'ombre sur les capteurs en raison du relief :

Ensoleillement

Ajaccio 12,7 heures

Bastia 14,0 heures

Calvi 13,7 heures

Figari 14,2 heures

On constate que Ajaccio peut perdre 1,5 heures par jour fin juin début juillet sur Figari alors qu'il y fait aussi beau, ce qui sur la période estivale prise dans son ensemble, peut finir par arriver à des différences importantes, de l'ordre de 20 ou 30 heures par mois ! Après l'été, le problème se pose moins.

Ajaccio réussit pourtant le tour de force d'être la station la plus ensoleillée à l'année en Corse. Si on modifiait l'emplacement de la station de telle sorte que l'on puisse mesurer 14,2 heures de soleil par jour sans nuages l'été, le cumul annuel moyen actuel de l'ordre de 2750 heures dépasserait probablement les 2800 heures, comme peu de stations en France peuvent le faire (Marseille et Toulon en fait !)