Prévoir le mauvais temps local sur 2 heures

[Leg2027]

Bonjour à tous,

 

Je suis nouveau sur ce forum, je me suis inscris car je voulais vous poser une question à laquelle je n'ai trouvé aucune réponse adaptée à ma situation sur internet.

 

Je suis entrain de réaliser un projet électronique pour utiliser en randonnée (principalement en montagne). Il sert notamment à enregistrer le parcours, afficher l'altitude, le nombre de km parcourus mais j'aimerais également qu'il puisse servir à prévoir la météo sur les prochaines heures (1-3h). C'est à dire, savoir s'il va y avoir un orage, de la pluie, du brouillard ou du fort vent (ça doit être plus dur à prévoir), afin de savoir s'il faut rebrousser chemin plutôt.

Cela serait différent de la météo, on est sur du local et à très court terme.

 

Pour cela je possède un capteur BMP280, qui permet de mesurer la pression atmosphérique à +/-1hPa, et la température à +/- 1°C. Avec le module GPS(NEO-6M), je peux avoir l'altitude à environ 2,5m près. Je peux éventuellement ajouter un capteur de température plus précis et mesurant également l'humidité (en %).

Je peux aussi regarder un site qui renseigne la pression atmosphérique au niveau de la mer de la région. De préférence où il ne faudrait regarder que le matin mais si on peut s'en passer c'est parfait.

 

J'ai vu qu'on pouvait réduire la pression au niveau de la mer et ensuite voir si la pression augmentait ou diminuait, ce qui permet de prévoir quelques changements de temps. Mais pour avoir des résultats fiables et précis c'est une autre histoire...

 

Comment peut on prévoir l'arrivée de la pluie/l'orage/le brouillard/le vent, en les différenciant (si possible) avec les données disponibles?

 

Mais d'abord, pensez-vous que cela peut-être pertinent en comparaison à une visite des sites météo le matin ?

 

J'ai un niveau en météorologie quasi nul, mais vous pouvez me répondre avec des termes techniques, je consulterai Wikipédia et autres si nécessaire. Sinon je vous poserai des questions si je n'ai pas compris quelque chose.

 

Je vous remercie d'avance pour votre aide.

 

 

[_sb]

Bonjour et sois le bienvenu sur Infoclimat !

 

Si je résume correctement ta demande, tu conçois un appareil individuel pour des personnes en randonnées. Celui-ci calculerait et afficherait un certain nombre de données spécifiques à la rando et tu souhaiterais y intégrer des prévisions météorologiques à très courts termes (c'est du "nowcasting") à l'endroit de l'appareil. Ces prévisions seraient élaborées à partir des données recueillies in situ par l'appareil lui-même.

 

Cela me paraît extrêmement complexe pour ne pas dire utopique, à partir des seules données recueillies. Surtout que les conditions en montagne sont extrêmement sensibles.

A mon avis, rien ne remplacera la consultation préalable de la configuration météo prévue pour l'ensemble de la journée. De même, l'observation directe de la personne lors de la randonnée, en s'appuyant sur les conditions prévues (différences entre prévisions initiales et observations), est sans doute la meilleure prévision.

 

Pour peu qu'il y ait du réseau, télécharger une image satellite suffisamment fine et régulière en y ajoutant un traitement des images pour détecter les éventuelles changements (développements de nuages, températures de nuages,direction et vitesse du vent, etc) serait une possibilités. C'est pas des plus simples ...

 

Tu peux creuser une autre piste : celle de télécharger les données prévues tout au long de la journée avec un modèle suffisamment fin (donc éviter les modèles globaux style GFS), de comparer au fur et à mesure (timing + localisation) avec les données recueillies par l'appareil et d'apporter des corrections à la prévision initiale. Des montagnards du forum pourront t'en dire davantage sur la fiabilité d'une telle méthode (ça me paraît très aléatoire dès lors que les conditions ne sont pas stables et bien établies, ce qui éloignerait de l'intérêt d'une prévention des personnes sur un risque imprévu de changement de temps).

 

Une autre solution, techniquement plus simple mais beaucoup plus onéreuse, consisterait à ouvrir le portefeuille pour des accès à des données de nowcasting (modèles et/ou prévisions), puis à répercuter les coûts sur les utilisateurs finaux. C'est une toute autre approche et je ne suis pas certain de la rentabilité (ni même de sa fiabilité) ! 😉

[_sb]

Encore une possibilité : celle d'alerter la personne d'une différence significative entre les données prévues et celles recueillies in situ.

A elle d'estimer le risque par son observation directe plus large que ces seules données et par son expérience.

[Leg2027]

Bonsoir,

 

Merci pour cette réponse détaillée !

 

Je crois que tu as bien compris ce que je cherchais à réaliser, sauf que le projet ne servira (normalement) qu'à moi et ma famille, je compte donc pour l'instant ne réaliser qu'un seul exemplaire.

 

Je suis un petit peu déçu qu'on ne puisse pas vraiment réaliser ce que je souhaitais mais je comprends tout à fait, la météorologie étant une science complexe et le temps toujours capricieux.

Si on peut arriver à faire quelque chose avec les données reçues, même si c'est approximatif, ça serait déjà pas mal.

 

-La solution de l'image satellite me paraît très compliquée pour moi à réaliser et serait aussi certainement coûteuse (microcontrôleur plus avancé, connexion internet...)

-Je ne préfère pas utiliser de solution payante en utilisant des services tiers, le coût ne serait probablement pas justifié par rapport à mon utilisation , donc à cause de ça le nowcasting ne me paraît pas être une bonne solution

Il y a 6 heures, _sb a dit :

Encore une possibilité : celle d'alerter la personne d'une différence significative entre les données prévues et celles recueillies in situ.

A elle d'estimer le risque par son observation directe plus large que ces seules données et par son expérience.

Cette solution mérite d'être creusée, elle me parait assez intéressante, mais peut-être difficile à mettre en place ?

Quels services(gratuits) peut-on utiliser pour récupérer les données des prévisions de la journée ?

OpenWeatherMap est le plus connu dans ce domaine mais il me semble que les données fournies ne sont pas assez nombreuses.

 

Note: il est préférable d'avoir une solution simple au niveau logiciel, car je ne suis pas encore habitué à coder des programmes longs et complexes

[_sb]

Les services gratuits prémâchés sont basés sur des traitements automatisés d'après un modèle globale mailles larges (généralement GFS). La fiabilité n'est pas le point fort, encore moins en montagne.

A minima, il me semble qu'un modèle régional suffisamment fin, genre AROME HD, t'apporterait une aide plus confortable.

L'idéal serait de coder toi-même le traitement des données fournies par AROME mais tu peux regarder vers le projet réalisé par @hermouparis : récupérer les données de la journée au format JSON.

 

[Leg2027]

Bon, donc j'abandonne les services type OpenWeatherMap.

 

D'après ce que j'ai vu sur ta recommandation, j'ai l'impression que ça va être beaucoup plus dur que ce que je pensais, ça risque de me prendre longtemps.

 

Le site http://weather-data.org présenté par @hermouparis ne fonctionne pas pour moi, mais je n'ai pas lu tout le topic, j'ai peut-être raté quelque chose.

 

Il faut que je regarde quelque chose comme ça ?

https://donneespubliques.meteofrance.fr/?fond=produit&id_produit=131&id_rubrique=51

Modifié 21 avril 2022 par Leg2027

[_sb]

OpenWeatherMap ne va pas te servir à grand chose dans ce type d'utilisation. Tu peux tester et voir si cela correspond à ton besoin, je place peut-être la barre trop haute.

 

Oui, pour AROME.

[Leg2027]

Je vais essayer de voir ce que je peux faire avec les données Météo France dans les prochains jours. 

Je reviendrai surement sur le forum pour poser des questions.

 

Est-ce que tu as déjà utilisé les données et le site du lien dans mon dernier message ? Ca pourrait peut-être m'aider à mieux comprendre.

[_sb]

Il y a 23 heures, Leg2027 a dit :

Il faut que je regarde quelque chose comme ça ?

https://donneespubliques.meteofrance.fr/?fond=produit&id_produit=131&id_rubrique=51

 

Celui-ci ? oui

[Leg2027]

Bonjour,

 

J'ai recherché des informations sur le modèle AROME. 

Je ne vois pas comment je peux l'exploiter, je n'ai pas trouvé de fichiers JSON sur Internet. 

 

Comment as tu fait toi pour traiter les données fournies par météo france ?

 

Deuxième chose: Comment peut-on comparer les températures sachant qu'en fonction de l'exposition du soleil la température peut changer de 10°C en 10 mètres (ex: si on passe du côté sud au côté nord d'un sommet) ?

Le modèle arome prend il en compte ces éléments ?

 

 

 

 

[_sb]

Météo-France ne fournit pas de fichiers JSON mais des fichiers binaires au format GRIB2. Tu as des bibliothèques (en python par exemple) pour décoder, lire, post-traiter, afficher, exporter en un autre format, etc ces données.

C'est simple quand on a l'habitude mais auparavant il te faudra les mains un minimum dans le cambouis. Ce peut être intéressant si tu comptes aller plus en profondeur mais sinon le retour sur investissement risque de te décevoir.

C'est pourquoi j'évoquais le site weather-data qui propose AROME en json. Vois avec @hermouparis lorsqu'il se connectera.

 

Sur ton deuxième point, tu ne trouveras aucun modèle avec une résolution aussi fine et qui intègre aussi finement le relief. Et c'est pire avec des « prévisions » automatisées. C'est pourquoi l'idée est de ne fournir qu'un signal, une alerte, incitant l'utilisateur a recadré avec l'environnement et son observation.

[Leg2027]

Est-ce que le site weather data de hermouparis fonctionne pour toi ?

Il y a 12 heures, _sb a dit :

Sur ton deuxième point, tu ne trouveras aucun modèle avec une résolution aussi fine et qui intègre aussi finement le relief. Et c'est pire avec des « prévisions » automatisées. C'est pourquoi l'idée est de ne fournir qu'un signal, une alerte, incitant l'utilisateur a recadré avec l'environnement et son observation.

C'est dommage mais après tout c'est plus simple pour gérer les fichiers car il y a moins de données.

Est ce que les points renseignés sont fiables sur ce point ?

Par exemple si je vais au point où il y a 779 sur l'image, je vais bien avoir la même pression ?

 

[_sb]

La précision que tu sembles chercher est inatteignable, et probablement pour très longtemps encore.

Physiquement, l'atmosphère est chaotique (l'image du fameux « effet papillon »). De plus, certains pans de la physique des fluides (et donc de l'atmosphère) sont toujours en chantier.

Mathématiquement, les équations à résoudre sont encore hors de portée de notre connaissance, les chercheurs et les modélisateurs utilisent des approximations et des simplifications, ce qui impacte le résultat final.

Techniquement, les infrastructures matérielles (superordinateurs en réseau) si puissantes soient-elles, sont encore largement insuffisantes pour atteindre ce degré (utopique?) de précision.

Météorologiquement, l'état initial de l'atmosphère est inconnu et hétérogène (en 2D comme en 3D), ce qui impacte aussi les prévisions.

 

Finalement, tu n'as aucune certitude d'avoir la valeur 779 au point considéré.

 

En fait, la difficulté n'est pas dans la valeur elle-même mais dans son évolution (temporelle et spatiale) et dans les interactions de la grandeur qu'elle représente.

Tu pourrais mesurer à ce point 790 ou 770 au lieu des 779 prévu que cela ne changerait rien au temps qu'il fait. À l'inverse, si la valeur était prévue baisser de 3 unités en 6 heures et que tu mesures une baisse de 6 unités en 3 heures, c'est nettement plus significatif.

 

Tes questions se posent sur les fondements même de la prévision météorologique.

Comme tu ne peux pas résoudre le problème avec la précision déterministe souhaitée, c'est vers une autre approche que tu devrais te diriger. L'évolution des écarts entre mesures et prévisions renseigne davantage que la mesure. L'option statistique peut être intéressante entre les valeurs prévues sur plusieurs points autour du point considéré et les mesures relevées durant la randonnée.

N'oublie pas non plus que le temps qu'il fait en un point précis ne dépend que très rarement (pour ne pas dire jamais) des conditions mesurées en surface en ce point. C'est pourquoi je me permets de répéter que la précision ne doit pas être l'objet de ton questionnement.

L'essentiel serait de consulter et d'interpréter les prévisions sur la journée avant le départ en randonnée. Ton appareil serait là pour te signaler des écarts sur l'évolution de quelques paramètres de base.

 

J'ignore jusqu'où ton envie et ta curiosité te pousseront mais c'est un sujet riche.

 

Pour weather-data, non, le site ne fonctionne pas là, il faudra voir quand il se connectera à Infoclimat (la dernière fois, c'était le 20 avril). Je n'ai aucun contact avec lui.

 

PS :

Il y a 5 heures, Leg2027 a dit :

Est ce que les points renseignés sont fiables sur ce point ?

Il est possible que je n'ai pas compris ta question ...

[Leg2027]

Encore merci pour tes réponses précises qui m'aident à mieux comprendre.

 

Si j'ai bien compris les services météos n'arrivent pas vraiment à prévoir les pressions et températures en un point précis mais arrivent beaucoup mieux à prévoir les variations dans le temps.

Il y a 1 heure, _sb a dit :

L'option statistique peut être intéressante entre les valeurs prévues sur plusieurs points autour du point considéré et les mesures relevées durant la randonnée.

Je vais commencer par faire un tableau sur papier(ou informatique) quand j'aurais des journées de libres. J'écrirais les données prévues par AROME et les données mesurées. Puis je calculerai l'ampleur de la variation prévue et je la comparerai avec celle de la variation réelle.

Cela permet de m'habituer avec les données pour préparer le programme informatique.

Ca te parait correct ce que j'ai dit ? (dis moi si tu n'as pas compris quelque chose).

 

Il y a 2 heures, _sb a dit :

Il est possible que je n'ai pas compris ta question ...

Tu y as bien répondu, elle allait avec le 779.

[_sb]

Explore cette piste, en effet.

 

Existe-t-il des appareils qui réalisent déjà ce que tu souhaites ?

 

Bon, c'est clairement plus simple pour une randonnée en Beauce que pour l'ascension de la Meije... La fiabilité / pertinence dans les deux cas n'est vraiment pas la même !

[Leg2027]

Il y a 21 heures, _sb a dit :

Bon, c'est clairement plus simple pour une randonnée en Beauce que pour l'ascension de la Meije... La fiabilité / pertinence dans les deux cas n'est vraiment pas la même !

Mon coin ressemble plus à la Beauce qu'aux Alpes, ça sera plus facile pour commencer au moins.

 

Il y a 21 heures, _sb a dit :

Existe-t-il des appareils qui réalisent déjà ce que tu souhaites ?

J'ai cherché sur internet mais je n'ai vu nulle part un appareil similaire

[_sb]

Il y a 2 heures, Leg2027 a dit :

J'ai cherché sur internet mais je n'ai vu nulle part un appareil similaire

 

Je n'ai pas cherché et je ne suis pas étonné de ta réponse.

C'est trop dépendant de facteurs inconnus (le type de lieu, les conditions météo, le moment, etc) pour être fabriqué en série. En tout cas pour le moment.

Pour du prototype ou de l'usage personnel comme toi, ça va dépendre de l'investissement que tu y donneras.

À mon avis, la méthode de l'entonnoir serait à privilégier : affiner progressivement avec les expériences (ne pas mettre la barre trop haute au début pour éviter la désillusion).

[Leg2027]

J'espère que mon investissement pour ce projet ne va pas diminuer au fil du temps même si je pense qu'il va en falloir du temps, pour que le projet soit complètement fini il faudra peut-être plus d'un an mais si c'est réussi ce n'est pas un problème.

 

J'aimerais pouvoir commencer ce week-end à noter les données recueillies. 

[Leg2027]

Bonsoir,

 

J'ai réalisé aujourd'hui les premiers tableaux de comparaisons de variations pour la pression atmosphérique et les données pour la température.

 

La température a été mesurée sur une table (donc pas à 2m du sol) et le capteur était placé sous un grand livre (l'air pouvait circuler sans problème). Ca influe peut-être un peu la température mais pour le projet fini ça sera pire: un capteur dans un boitier (éventuellement avec une grille pour l'air) posé sur un rocher le temps d'une pause.

 

Je te laisse regarder mon fichier pdf, j'ai tout noté en détails. Les données recueillies comparées au données prévues pour la température et la pression.

Et aussi des tableaux de variations pour la pression atmosphérique ainsi que des phrases de lecture de ces tableaux. Je ne l'ai pas fait pour la température aujourd'hui.

 

Que penses-tu de mes tableaux et raisonnements ? N'hésite pas à faire un maximum de remarques. Bien sûr les autres membres du forum peuvent aussi faire une critique, ça serait encore mieux.

Si tu ne comprends pas quelque chose dans ce que je fait, dis-le moi.

 

 

Pour la petite pluie (qui ne gênerait pas vraiment une randonnée), il me semble qu'il n'y ait aucun signe annonciateur que soit dans les données recueillies et les prévisions AROME (d'ailleurs le site de Météo France ne la prévoyait pas) hormis les nuages (mais déjà présents le matin).

 

données_méteo_07_05.pdf

[Leg2027]

Je n'arrive pas très bien à lire les températures exactes à mon endroit sur la visualisation WMS, les couleurs ne changent pas pour chaque température. Tu y arrives bien toi ?

 

Comment peut on avoir les prévisions exactes avec une localisation, quel site ?

 

[_sb]

Oui, MF ne fait pas (encore) l'effort de présenter ses propres produits sous licence ouverte avec une interface un minimum ergonomique et conviviale.

 

Je ne sais pas pour un site qui fournirait ce type de données point par point.

 

Je te propose un logiciel tiers (que je n'utilise pas !) « prêt à l'emploi » et qui fait correctement ce que tu demandes : XyGrib (https://opengribs.org/fr/xygrib-fr)

 

 

Si tu l'installes, tu iras dans Fichiers > Téléchargements GRIB et tu sélectionneras les champs qui te conviennent. TIP : tu peux réduire le domaine (longitudes / latitudes) pour pallier à la limite des 50 Mo.

 

 

Concernant tes observations, quelques remarques rapides :

- Heures : les heures internes des modèles sont toujours en UTC. La prévision est donc pour TT UTC et non locales. Si la conversion n'est réalisée, ça impacte les variations.

- Pression : il convient de calibrer le capteur au départ, si tu souhaites connaître la valeur initiale (avant de partir en rando). De plus, la marge d'erreur du capteur est à considérer (normalement indiquée dans sa doc).

- Température : naturellement très dépendante de l'environnement immédiat, comme tu le pressentais.

- Grille : de façon générale, les valeurs ne sont calculées qu'aux points de grille du modèle, dépendant donc de sa résolution initiale. Entre ces points, ce sont des interpolations (bilinéaire, quadratique, etc) réalisées par le logiciel ou le site. La méthode employée est rarement indiquée. D'où l'idée précédemment émise de simplifier en prenant plusieurs points autour, idéalement les 4 points de grille qui entourent le point considéré. XyGrib interpole.

[hermouparis]

Salut @_sb et @Leg2027,

 

effectivement le site weather-data est down depuis quelques temps maintenant, mais je suis en train de recoder une bonne partie du système (c'est presque finalisé à vrai dire, entre autres nouveautés utilisation de ecCodes à la place de wgrib2, et base de données Postgresql, mais je ferai sûrement un post plus complet sur le topic dédié).

Derrière, il faut voir s'il y a toujours la motivation des anciens utilisateurs de la plateforme (dont un qui prenait en charge gracieusement le coût du serveur) avant une éventuelle remise en ligne.

 

Tout ça pour dire que le site ne sera sans doute pas dispo avant un petit bout de temps, mais qu'il y a un réel espoir (et j'ai vraiment envie de poursuivre ce petit projet) de retrouver weather-data en ligne dans la deuxième partie de 2022

 

A+

hermouparis

[Leg2027]

J'ai rapidement essayé XyGrib, je n'arrive pas encore à l'utiliser correctement mais je pourrais sans doute faire mieux quand j'aurai plus de temps dans les prochains jours.

 

Je prends en compte tes remarques, pour l'heure, je n'avais pas pensé à ça, je pensais que ça serait la bonne heure automatiquement.

 

Le 08/05/2022 à 15:09, _sb a dit :

il convient de calibrer le capteur au départ, si tu souhaites connaître la valeur initiale (avant de partir en rando)

Que veux-tu dire par "calibrer" ?

 

Je vais recommencer les mesures et les comparaisons ce week-end donc ça sera surement mieux.

 

 

Il y a 4 heures, hermouparis a dit :

Tout ça pour dire que le site ne sera sans doute pas dispo avant un petit bout de temps, mais qu'il y a un réel espoir (et j'ai vraiment envie de poursuivre ce petit projet) de retrouver weather-data en ligne dans la deuxième partie de 2022

Je suis content d'apprendre cela ! 🙃.  J'ai hâte de pouvoir l'essayer !

Je te souhaite bonne chance pour la réalisation.

[_sb]

Si tu peux vérifier les données d'observations qu'il fournit avec une station de référence (idéalement en t'y déplaçant), notamment pour la pression.

[Leg2027]

Bonjour,

 

J'ai refait les tableaux comme le week-end dernier. Je te laisse regarder à nouveau.

Quelle version préfères-tu pour l'interprétation des variations de la pression ? (V1 ou V2)

 

Je n'ai pas réussi à utiliser xygrib proprement, donc j'ai utilisé Windy.com pour la température. En plus ils utilisent la version AROME 0,01° donc ça doit être plus précis que XyGrib.

 

J'ai de la chance, il y a une station météo amateur dans un village voisin et nous sommes à la même altitude. Par contre là où je vais aller en vacances cet été et cet automne il n'y en a aucune sur plus de 20km.

Le problème pour comparer la pression c'est que la station météo indique la pression réduite au niveau de la mer et mon capteur la pression réelle (tout comme la visualisation wms du modèle Arome).  J'ai rapidement vérifié avec un convertisseur, il semble que ça correspond.

Mon capteur a une précision d'environ 1 hpa mais il me semble qu'il mesure avec plus de précision que ça les variations.

 

J'ai refait les mesures de la température et je vois que les mesures sont très fluctuantes (ça peut changer de plusieurs °C en quelques minutes). Bien plus que la dernière fois, il me semble que la température mesurée varie moins quand le ciel est couvert de nuages contrairement à aujourd'hui où il y avait un ciel bleu avec seulement quelques nuages.

Je mesure une température supérieure de plusieurs degrés comparée à celle de la station météo.

pressiontemp14-05.pdf