Précision des mesures

[mm91]

Précision des mesures.

Je suis toujours très étonné, en lisant les forums météo des remarques qui sont faites sur la précision des mesures en général (pluie, température et vitesse du vent principalement)

Par exemple, pour la mesure du vent la plupart des gens se plaignent d’une sous évaluation de sa vitesse.

D’abord, attention, on s’intéresse à la météo, donc on s’intéresse aux records et on aimerait bien observer la rafale du siècle ou la pluie du siècle ce qui a tendance à nous faire croire à une sous évaluation des mesures. C’est ce qu’on appelle le subjectif.

Il ne faut pas prendre le problème à l’envers, si on achète une station météo c’est justement pour avoir des données objectives et ne plus se fier à ses impressions subjectives. Donc se méfier de « j’ai l’impression que le vent était plus fort que ça ».

Ensuite il est fondamental de bien séparer l’erreur éventuelle de l’instrument lui-même et la façon dont on fait de la mesure.

Exemple : vous avez tout à fait le droit d’acheter une station météo pour mesurer le vent dans votre jardin entouré de quatre murs et à un mètre du sol, pour mesurer la température sur votre terrasse « plein sud », et pour mesurer la pluie qui tombe sur vos tomates placées sous le gros cerisier !

Ce n’est pas pour ça que les mesures seront fausses.

Il est donc primordial de connaîtes la précision de l’instrument lui-même, indépendamment de son utilisation.

C’était le but de la manip que j’ai faite sur l’anémomètre LA CROSSE 2300 qui a montré une sous évaluation moyenne de seulement 2 Km/h. (voir mon récent message dans le forum de Michel 34 : http://forum.europeanservers.net/cgi-bin/l...te.eur?michel34 «Re : Bug WS 2300 : ça marche »

Bien entendu si on s’intéresse à un climat dans une région donnée, à ce moment là il faut respecter certaines normes de mesure (hauteur de l’anémomètre, abri pour la température, dégagement pour le pluviomètre etc…) de façon à ce que tout le monde parle de la même chose et puisse faire des comparaisons.

Mais cela n’a rien à voir avec la précision des mesures de la station, le fabricant n’y est pour rien et cela incombe uniquement à l’utilisateur.

En aucun cas il ne faut compenser une mauvaise façon de faire une mesure par un nouvel étalonnage du capteur car rien n’indique que les phénomènes sont linéaires.

Par exemple si l’anémomètre est placé trop près d’un obstacle ou trop bas il serait tout à fait illusoire de vouloir ajouter quelques Km/h à la mesure pour compenser.

Idem pour la température avec un capteur qui serait trop soumis au rayonnement du soleil par exemple.

Mon but n’est pas du tout de valoriser les stations du commerce mais je suis persuadé que dans 95% des cas, les doutes que vous avez sur la précision d’une mesure sont du à une mauvaise façon de faire la mesure.

Pour les 5% des cas restants qui seraient dus à l’instrument lui-même, le contrôle de son étalonnage est une opération très délicate et complexe réservée aux techniciens expérimentés et équipés de matériels de référence parfaitement étalonnés.

C’est bien pour ça que les fabricants ne donnent pratiquement jamais accès à ces réglages car les mesures seraient très rapidement transformées en « n’importe quoi » par les utilisateurs.

Pour ce qui est de la mesure de la vitesse du vent avec la LA CROSSE 2300 je ne pense pas que le principe de l’hélice dans l’axe soit un gros handicape (j’ai vu te tels système sur des stations professionnelles). sauf si vous voulez mesurer des vitesse de vent très turbulent (très variables en direction) mais alors dans ce cas cela veut dire que votre anémomètre est mal placé.

Dans tous les paramètres météo que nous mesurons habituellement, la vitesse du vent est celui qui est, de loin, le plus rapidement variable dans le temps.

L’idéal serait de le mesurer en continu et de faire ensuite les mesures de moyenne, de max ou de min par calcul.

La transmission des mesures en continu n’est guère possible dans nos stations pour des problèmes de consommation électrique.

Mais peut-être serait-il possible d’enregistrer les max au niveau du capteur et de transmettre ces valeurs. Pour le vent moyen on ferait ensuite la moyenne de ces max et pour le vent maxi le max de ces max. (je pose la question aux mathématiciens !)

L’ intervalle des mesures est donc le paramètre qui influe le plus sur le résultat de la mesure du vent.

Il a été montré que la valeur correcte généralement admise était un intervalle de 2.5 secondes au maximum.

Pour mémoire : LA CROSSE 2300 : en filaire, 8 secondes, en HF, 128 secondes.

LA CROSSE 2500 3 minutes !

Les mesures ne seront donc valables qu’avec des vents très réguliers en vitesse.

Rappel : si votre intervalle de transmission (des capteurs vers la base) est de 8 secondes mais que votre intervalle d’enregistrement dans le fichier est de 10 minutes c’est ce dernier qu’il faut prendre en compte.

Donc finalement l’intervalle de 3 mn sur la LA CROSSE 2500 est suffisant si vos enregistrements ne sont pas plus rapides.

[ChristianP]

Je suis en général d'accord avec toi, sauf sur un point.

Ensuite il est fondamental de bien séparer l’erreur éventuelle de l’instrument lui-même et la façon dont on fait de la mesure.

Exemple : vous avez tout à fait le droit d’acheter une station météo pour mesurer le vent dans votre jardin entouré de quatre murs et à un mètre du sol, pour mesurer la température sur votre terrasse « plein sud », et pour mesurer la pluie qui tombe sur vos tomates placées sous le gros cerisier !

Ce n’est pas pour ça que les mesures seront fausses.

Il est donc primordial de connaîtes la précision de l’instrument lui-même, indépendamment de son utilisation.

En météo en général on cherche à mesurer la T de l'air libre seul.

Un abri mal placé ou mal conçu, engendre une erreur de mesure aussi réelle et plus importante que celle donnée par l'imprécision d'un thermo amateur en labo (conditions idéales).

On captera en bonne partie la T anormale des parois de l'abri (erreur de mesure) ainsi que celle d'un air anormalement immobile dans l'abri (erreur de mesure) et hors de l'abri (là OK, erreur de représentativité dû à l'emplacement) et non plus la T de l'air seul (surtout dans l'abri standard)

De plus nos thermos amateurs ne sont pas linéaires sur toute la gamme de mesure. En utilisant un mauvais abri et/ou un mauvais emplacement, on va se retrouver plus souvent dans une gamme où le thermo sera moins précis, ce qui va accentuer l'erreur de mesure moyenne.

Je prends un thermo boîtier blanc qui donne les mêmes valeurs que celles relevées avec une petite sonde blanche placés dans le même abri normalisé MF (exactement même composant de T à l'intérieur des 2). Le boîtier renverra une valeur bien trop chaude au soleil par rapport à la petite sonde blanche au soleil (boîtier bien trop froid la nuit).

C'est une erreur de mesure (si on cherche celle de l'air) engendrée par une mauvaise utilisation d'un thermo boîtier qui est d'autant plus mauvais qu'il est mal placé (pourtant avec un même composant de précision de base identique placé au même endroit)

Il indiquera plutôt la T du boîtier avec le composant abrité de la circulation d'air, ce qui est moins le cas de la petite sonde.

Il faut surtout savoir ce que l'on mesure et ne pas attribuer à l'air une T qui vient d'autre chose.

L'écart sur la mesure d'un vent maxi entre un anémo en 0.5 s et un en 5 s, sera d'autant plus important que les 2 anémo pourtant l’un à coté de l’autre, seront mal placés (rafales souvent plus courtes dans ces cas)

Un pluvio noir toujours à l'ombre sera plus précis que celui placé toujours au soleil, l'erreur due à l'évaporation y sera moins importante (même précision de base dans les bonnes conditions pour les 2 pluvio)

Tout est lié, la précision de l'appareil déterminée pour les meilleures conditions en labo et son utilisation qui va elle même influencer la précision de l'appareil pour le paramètre qui nous intéresse.

Si on mesure la T de l'eau alors qu'on cherche à connaître la T de l'air, c'est une grosse erreur de mesure d'attribuer la valeur à l'air.

Là, ça semble évident pour tout le monde, mais c'est pourtant le même style d'erreur que celle relevée avec un capteur entre 4 murs (ou haies) sur une terrasse en plein sud.

On croit mesurer un paramètre (la T de l'air) mais en fait on en mesure un autre (une bonne partie de la T des divers matériaux trop proches). C'est bien une erreur de mesure de la T de l'air même avec un abri standard qui n'étale pas dans ces conditions.