METEO

Oh, pas de grands développements scientifique, ni les prévisions pour la semaine à venir... Juste une description de la station, quelques données de base, le tout à prendre avec un certain recul !

Notions de base

Ma station

Retour d'expérience sur ma station

La cerise

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Notions de base :

La température : l'unité officielle mondiale est le degré Celsius (°C), inventé en 1742 par le Suédois Anders Celsius, points de repères 0°C est la température de la glace fondante et 100°C la température de l'eau bouillante au niveau de la mer...
On retrouve plusieurs type de thermomètre :
- à liquide (alcool, mercure, eau, ...) suivant la température le liquide occupe plus ou moins de place, s'il est donc enfermé dans une colonne (tube) transparente on peut donc le voir "monter" ou "descendre", ce qui explique qu'un thermomètre peut geler ou exploser s'il est respectivement au point de congélation du liquide ou si le liquide occupe de part sa dilatation plus de place que la colonne de l'autorise !!!
- à aiguille, comme les liquides les métaux s'allongent ou rétrécissent suivant la température, une aiguille monté au bout d'un ressort permet de visualiser et mesurer le phénomène.
- électronique, la plusieurs type de capteurs peuvent intervenir, en général on mesure un composant dont la résistance varie en fonction de la température.
Le thermomètre extérieur doit être installé sous abri, dans un endroit ventilé entre 1m et 2m du sol. Pour mémoire dans nos régions les températures excèdent rarement les -20°C ou +50°C, celle ci diminue d'environ 8°C tous les 1000m d'altitude.
Dernier point, c'est le Soleil qui réchauffe notre atmosphère, le moment le plus froid de la journée est au moment du lever du Soleil et le plus chaud vers 15H TU.

La pression : l'unité officielle est l'hectopascal (hPa) équivalente au millibar (mBar). C'est en 1648 que Blaise PASCAL montre que la pression à une hauteur donnée est égale au poids de la colonne d'air située au-dessus de ce niveau. 1 Pa (Pascal) = 10-5 Bars et 760mm de mercure = 101320 Pa.
Au niveau de la mer la pression moyenne est de 1013 hPa, cette pression varie en fonction de l'altitude et diminue environ de 1 hPa lorsqu'on monte de 10 mètres (on a environ 830 hPa a 1600m et 240 hPa à 10000m). La pression varie aussi en fonction du temps, elle "chute" lorsque le mauvais temps arrive et "remonte" lorsqu'il fait beau...
Il existe trois principales sortes de baromètre :
- les baromètres à liquide : constitués d'une tube rempli de liquide mis a l'envers avec l'ouverture plongeant dans ce même liquide, de préférence du mercure pour avoir un baromètre d'une longueur raisonnable !
- les baromètres anéroïdes : constitués d'une capsule vidé d'air et dont les déformations des parois sont mesurés.
- les baromètres électroniques : basés sur les baromètres anéroïdes, mais dont le capteur est nettement miniaturisé... L'avantage est de pouvoir directement traiter les informations, les stocker...
Le baromètre peut être installé à l'intérieur de la maison, il suffit de l'étalonner par rapport à la plus proche station météo officielle. Attention, si vous cassez votre baromètre à mercure, il faut faire attention au mercure, celui-ci dissout l'Or (bagues, bijoux, ...) et est un poison !

L'humidité : c'est la quantité de vapeur d'eau contenu dans l'air, l'unité de mesure de l'hygrométrie est le pourcentage d'humidité (%).
Lorsque l'humidité approche des 100%, il se forme un brouillard par condensation. Le point de rosée est la température à laquelle il faut "descendre" pour que l'eau contenu dans l'air se condense (forme des gouttes), il dépend de la température, de la pression et du taux d'humidité. Pour être confortable une pièce doit avoir une hygrométrie entre 40 et 60% et une température de 18 à 24°C...
Le premier hygromètre date de la fin du 18ème siècle, les différents types sont :
- à cheveux, l'humidité fait rallonger les cheveux, il suffit donc d'attacher des cheveux à un point fixe, de l'enrouler sur un axe tournant muni d'une aiguille et d'attacher à l'extrémité des cheveux un poid. Si le cheveux s'allonge ou rétréci l'aiguille tourne dans un sens ou l'autre, il ne reste plus qu'à graduer.
- le bilame, constitué de deux matériaux réagissant différemment à l'humidité (l'un s'allonge plus que l'autre en fonction de l'humidité), il suffit ensuite d'utiliser une "multiplication" ou de contacts pour afficher la mesure.
- électronique, toujours ces petits composants... et leur facilité d'utilisation et de traitement !
L'installation d'un hygromètre doit se faire à l'abri de la pluie directe et dans un endroit suffisamment aéré sans vent direct.

La pluie : Lorsque l'humidité devient de la pluie cela se mesure en millimètre (mm) éventuellement en millimètre par heure (mm/h) et l'on parle de mesure de pluviométrie.
En France la moyenne annuelle avoisine les 800mm, quoique ces derniers temps cela semble en augmentation...
Le pluviomètre doit être installé à environ 1m50 du sol dans un endroit à l'abri du vent et dégagé vers le ciel. Deux principaux type de pluviomètres :
- manuel, constitué d'un entonnoir qui rempli un récipient fermé, connaissant le diamètre extérieur de l'entonnoir et le volume du récipient il est facile d'en déduire la hauteur de pluie tombé.
- électronique, plusieurs systèmes : bascule, godet avec plongeur, ... toujours le coté pratique !!!

Le vent : l'unité officielle est le mètre par seconde (m/s). Il résulte de la différence de pression entre deux lieux, l'air se déplaçant de la haute pression vers la plus faible, il est soumis aux forces de Coriolis ainsi dans l'hémisphère nord le vent tourne dans le sens horaire autour des zones de haute pression et dans le sens anti-horaire autour des zones de basse pression (c'est l'inverse dans l'hémisphère sud). Le vent est caractérisé par sa vitesse et sa direction, mesurés par l'anémomètre et la girouette, éléments relativement connus je passerais la description...
Il existe une échelle des vents appelée échelle de Beaufort graduée de 0 à 12 :

Force Description En mer, aspect de l'eau. Sur Terre. Vitesse moyenne en Km/H
0 Calme Comme un miroir Pas de vent, fumée verticale. <1
1 Très légère brise Quelques rides. Pas de vent, la fumée est déviée. 1 à 5
2 Légère brise Vaguelettes. Frémissement des feuilles, la girouette tourne. 6 à 11
3 Petite brise Des moutons apparaissent. Feuilles et branches agités, les drapeaux légers se déploient. 12 à 19
4 Jolie brise Petites vagues, nombreux moutons. Le vent soulève la poussière et les papiers légers. 20 à 28
5 Bonne brise Vagues modérées, moutons, embruns. Les arbustes en feuilles commencent à se balancer. 29 à 38
6 Vent frais Lames, crêtes d'écume blanche, embruns. Grandes branches agitées, fils électriques sifflent. Utilisation du parapluie difficile. 39 à 49
7 Grand frais Lames déferlantes, traînés d'écume. Arbre agités en entier, marche contre le vent pénible. 50 à 61
8 Coup de vent Tourbillons d'écume à la crête des lames, traîné d'écume. Branches cassées, marche contre le vent impossible. 62 à 74
9 Fort coup de vent Lames déferlantes grosses à énormes, visibilité réduite par les embruns. Tuyaux de cheminé et ardoises arrachés. 75 à 88
10 Tempête Lames déferlantes grosses à énormes, visibilité réduite par les embruns. Arbres déracinés, importants dommages aux habitations. 89 à 102
11 Violente tempête Lames déferlantes grosses à énormes, visibilité réduite par les embruns. Très gros ravages. 103 à 117
12 Ouragan Lames déferlantes grosses à énormes, visibilité réduite par les embruns. Air plein d'écume et d'embruns. >117

L'installation d'un anémomètre+girouette doit se faire en dehors de tout élément perturbateur (maison, arbre, ...), le mieux est de le placer en haut d'un mat d'au moins 10m de haut dégagé de tout. En pratique au plus haut du toit de la maison...

Les nuages : pas d'unité officielle, mais des appellations, voici une liste non exhaustive, des noms dérivés existant ...

Cirrus

Situé entre 5 et 11 Km d'altitude, ils sont composés de cristaux de glace et forment des petites plages de nuages (filaments) fines et soyeuses. Ils annoncent souvent une tempête ou l'approche d'un front chaud.

Cirro-Cumulus Situé entre 5 et 11 Km, ils sont composés de cristaux de glace et forment des petits nuages floconneux ou pommelé. Ils annoncent l'approche d'un front, donc un changement de temps. Cirro-Cumulus
Cirro-Stratus Situé entre 5 et 11 Km, ils sont composés de cristaux de glace et forment un voile transparent et blanchâtre. Ils apparaissent à la suite des Cirrus, mais sont difficilement différentiable de la pollution atmosphérique. Ce sont eux qui génère le halo autour du Soleil ou de la Lune.
Alto-Stratus Ils forment une nappe nuageuse grisâtre ou bleuâtre parfois striés, situé entre 2 et 6 Km d'altitude. Ils sont constitué de gouttelettes d'eau en surfusion. Ils remplacent les Cirro-Stratus à l'approche d'un front chaud et s'ils s'épaississent en entrant dans une masse d'air froide et humide ils deviennent des Nimbo-Stratus donnant des chutes de pluie ou de neige continues.
Alto-Cumulus Nuage blanc ou grisâtre situé entre 2 et 6 Km, au dessus des Strato-Cumulus, il sont surtout constitué de gouttelette d'eau.
Strato-Cumulus Ensemble d'amas nuageux, plus ou moins continu en bandes ou rouleaux avec quelques fois des trous de ciel bleu. Ces nuages de basse altitude sont composé de gouttes d'eau, ils ne génèrent que de la bruine ou des chutes légère de neige si la température est inférieure à 0°C.
Cumulus En forme de choux-fleurs, ils apparaissent souvent par beau temps et sont le résultat d'évaporations soulevées par des courants d'air chaud. Leur base est situé aux environs de 700m. Ces petits nuages de beaux temps n'ont qu'une faible durée de vie 15 à 20 min...
Nimbo-Stratus C'est une couche nuageuse épaisse et sombre dont la base se situe vers 900m et le sommet vers 3Km. Ils donnent des chutes de pluie ou de neige continues. A la base circule très rapidement des nuages déchiquetés.
Cumulo-Nimbus Des conditions atmosphériques instables donnent lieu à la formation d'énormes Cumulus, aux contours bien blanc mais une base très grise voir noire. Ces nuages ont leur base vers 500m et leur sommet jusqu'à 6Km. En général l'intérieur du nuage est plus chaud que son extérieur et il croit grâce à de très fort courant de convection. Il finissent par donner de violents orages accompagnés de grêle ou de fortes averses.
Stratus Le plus bas des nuages, il se forme à partir de 400m du sol et se présente en couche uniforme grise. Le brouillard est un stratus qui se forme au niveau du sol. Il peut d'ailleurs être une nappe de brouillard qui s'est levée. Ils donnent rarement de la pluie, mais plutôt de la bruine. Par contre ils peuvent cacher des Nimbo-Stratus...

 

Les prévisions : il est impossible aujourd'hui de faire des prévisions relativement fiables à plus de 2 jours ("effet papillon"), il est donc inutile de croire aux prévisions des médias qui vous les donnent !
Vous verrez qu'il y a toujours des améliorations "probables" prévues pour les départs en week-end ou pour les vacances... Que sont rarement prévu les coups de vents ou intempéries à l'avance, mais qu'après on sait toujours expliquer pourquoi on n'a pas pu prévoir...
Seule une tendance peut être donnée au delà de 2 jours et encore... Souvent les dictons locaux sont plus réalistes et si vous souhaitez avoir une météo au plus juste, téléphonez de préférence à votre station météo la plus proche (aéroport/port), sinon statistiquement dire que demain il fera à peu près le même temps qu'aujourd'hui est très probable.

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La station :

Ce ne sera pas de la pub !
j'ai longuement hésité avant de choisir ma petite station et mon choix n'est certainement pas le meilleur, mais c'est celui qui m'a paru le plus approprié sur le moment...

Il existe un certain nombre de fabricants/revendeurs :

- DAVIS
- ELV/CONRAD
- OREGON-SCIENTIFIC
- ULTIMETER
- ...
- Et le "home made" !

Le "fait maison" est la solution à priori la plus enrichissante et je ne pourrais qu'engager à prendre cette voie, c'est à mon avis celle qui apporte le plus, mais c'est aussi celle qui nécessite le plus de temps et de moyens (étalonnage). Au vu de ce que je souhaitais cela aurait rapidement tourné à l'usine à gaz ! l'avantage indéniable, c'est que vous serez toujours capable d'en assurer la maintenance, contrairement à la version acheté complète.

J'ai donc commencé à regarder ce qui ce faisait de "tout fait" et les prix...
A priori, au vu des longueurs des fils un appareil "wireless" revenait moins cher qu'un appareil dont les capteurs étaient reliés par fils. En effet les stations sont en général vendue avec 6 à 7m de fils, pour relier les capteurs à la station. Faites rapidement le calcul, il faut systématiquement en rajouter, ici j'avais des capteurs à disposer à plus de 20m... Vu le prix des "rallonges + boîtiers de jonction", le prix devenait largement supérieur. De plus au vu de listes de discussions les "wireless" semblaient moins facilement perturbés. J'ai hésité encore un moment, utiliser un appareil à LPD pour un radio-Amateur, c'est un peu comme faire entrer le loup dans la bergerie !!! Mais je n'ai pas à me plaindre de ce coté...(pourtant depuis j'ai trouvé la fréquence utilisée et elle correspond à celle déjà utilisée ici!).
J'ai finalement opté pour la station d'Oregon-Scientific WMR918N :

composée d'un thermomètre+hygromètre intérieur, d'un baromètre, thermomètre+hygromètre extérieur, anémomètre, girouette et pluviomètre.
Le tout centralisé sur un pupitre dont l'écran tactile fait 8,5x16cm.
Tout y est mémorisé, la pression atmosphérique sur les 24 dernières heures, les minima et maxima de tous les capteurs, avec en sus la température au vent, les points de rosé interne & externe, le cumul de pluie sur l'année, de la veille... Le tout horodaté à l'horloge atomique !
Cerise sur le gâteau, on peut relier la station au PC (et packet) pour faire une base de donnée et pourquoi pas plus...
Je suis tombé sur le logiciel shareware Weather-Display, notable avantage il est compatible pour l'APRS (radio-Amateur), mais d'autres sites visités en proposent d'autres :
http://wx200.planetfall.com/
ou
http://www.qsl.net/zl1vfo/wx200/wx200.htm
Bref de quoi bien s'amuser et mordre à pleines dents dans un nouveau passe temps !
Voici l'installation des divers éléments :

l'anémomètre et température/humidité en haut de mat :
 

le pluviomètre en bord de "cabane" :


Vue de dessus de la "boite" :

Pour le cordon RS232 qui relie la station au PC, un bête cordon fils à fils suffit (DB9 male/DB9 femelle) Br1 à Br1, Br2 à Br2, etc... Je me demande si un simple à trois fils ne suffirait pas (2, 3 et 5), et bien non! il faut apparemment le signal RTS pour signaler à la station qu'elle peut envoyer les datas ce qui nous fait :

DB9
femelle
PC
DB9 male
Station
2 - 2
3 - 3
5 - 5
nc 4-6

7-R2k-

7-8

Conclusion, j'envisage l'étude actuellement d'un petit buffer à base de PIC ou microcontrôleur qui me permettrait de générer les trames APRS aussitôt et de stocker pendant 2 jours, pour commencer, les données de la station pour ensuite les transférer d'un coup vers le PC et ainsi être traitées... Je suis donc preneur d'informations sur un tel montage s'il existe déjà.

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Retour d'expérience sur WMR918N :

Voila donc quelques années que ma station fonctionne (achat en Décembre 2000, 600€), j'ai effectué un échange sous garantie de l'anémomètre qui était devenu un peu fou en mesures (en moins d'un an : Mai 2001)... il semble que cette marque à eu quelques problème de ce coté !

L'été (2003) c'est l'écran tactile qui par moment ne fonctionne plus sur la case "température extérieure" un reset n'y a rien fait, puis c'est revenu tout seul... Température excessive (30°C dans le local) y était elle pour quelque chose ???
Et depuis quelques temps j'ai la sonde extérieure de température qui donne des valeurs quelques peu fantaisistes, mais la étant hors garantie j'ai fait jouer le tournevis pour voir... Je suis quelque peu déçu par le manque de sérieux de réalisation du circuit, il est sensé être dehors à toutes les intempéries et même s'il est à l'abri de l'eau directement, il n'en est pas moins à l'humidité ou autres produits circulants dans l'air... Hors c'est un circuit non protégé par un vernis (ou autre), les composants sont donc quelque peu attaqués (électromigration) ! Après un nettoyage ma sonde est repartie à fonctionner et je ne peux que conseiller au détenteur de cette station dite "pro" de vernir ce circuit très rapidement (attention ne pas vernir les sondes hygromètre et température sur le circuit!).
Pour les bricoleurs ou curieux voici un site qui donne les schémas des différents éléments (version fils) :

http://www.qsl.net/zl1vfo/wx200/wx_index.htm

Entretien :

- n'oubliez pas de nettoyer régulièrement les vitres des capteurs solaire.
- pensez à changer les piles de secours tous les ans ou au plus deux ans...
- nettoyez la grille et "désinfectez" l'intérieur du pluviomètre.
- coté anémomètre, vérifiez de temps en temps qu'une araignée ou autre insecte n'ai pas élu domicile à l'intérieur, si si... La toile s'enroule et bloque le système !

En 2007 c'est l'éclairage de l'écran qui a rendu l'âme, il ne reste plus qu'un angle... Une station Professionnelle ça ??? De temps en temps je perds soit le pluviomètre ou la température extérieure, les deux émetteurs sont au même endroit.

Août 2008, deux capteurs solaires sont en panne, après ouverture malgré des piles et l'accu en parfait état je ne peux que constater que le connecteur de batterie (celui qui va sur le circuit imprimé) est oxydé, sur les deux c'est la même panne, la broche positive a totalement disparue (un effet "pile")...
Doit on en conclure à nouveau que les modèles "PRO" de Oregon, ne sont "pro" qu'au niveau prix (surtout en France)?
Bref Fin 2008/début 2009, j'abandonne le peu qui reste en fonctionnement.
Pour un matériel vendu avec le label "PROFESSIONNEL", avoir une durée de vie de moins de 8 ans alors que ce même matériel est utilisé dans des conditions relativement protégés (pas exposé aux vents de la mer par exemple), je ne trouve pas cela très PROFESSIONNEL, je classe donc la marque OREGON dans la catégorie des entrées de gamme qui veulent se donner des "airs" !
Quand aux revendeurs Français qui vendent ce matériel, la marge est large, prix US 399$, vendu en France 399 Euros, si l'on fait la conversion au taux de la bourse ce serait 286 Euros soit 30% de moins...
A bons entendeurs salut.

Fin 2009 la station est complètement HS, j'ai bien fait de ne pas avoir investi dans des bases solaires de rechange, je suis particulièrement déçu d'Oregon.

Fin 2010, j'investi dans une base domotique, finalement je rachète un capteur solaire pour la mesure de température extérieure, ma base Oregon voit à nouveau ce capteur, il me reste donc l'heure, la température intérieure et extérieure dessus.

Courant 2011, à nouveau les capteurs disparaissent de l'afficheur... Mais sont toujours perçu par la base domotique, quid de ce qui arrive ?

La conclusion est qu'Orégon bien que baptisant son matériel de professionnel ne l'est pas.

2013 : le capteur solaire dernièrement acheté ne fonctionne plus vraiment, je le met au sec pour déterminer la panne. Il n'a d'ailleurs jamais vraiment bien fonctionné sur "piles", l'ayant testé en supprimant la batterie, celui-ci ne commute pas sur la pile... Défaut annoncé au SAV Oregon, qui m'a gentiment fait comprendre qu'une fois acheté, c'était acheté ;) et qu'il faudrait prouver qu'il était en panne... Après expertise personnelle, le capteur à sa fréquence d'émission décalée et en fonction de la température et de l'état de la batterie se décale encore plus... Bref en panne et depuis l'achat.
Au catalogue Oregon, le nombre d'accessoires diminue sur leur catalogue, serait-ce le chant du signe ?

2015/16 : Fabrication de sondes à bas coût (température/humidité, UV, ...) avec ID invariant, le tout relié à la centrale domotique.
Utilisation des informations METAR / TAF pour une prévision plus juste et de cartes satellites en VIS ou IR.

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Pour la bonne bouche !

Vue satellite en IR de la France régulièrement mise à jour :

Image satellite de l'Europe en IR.

Les chutes de pluies en cours :

 

 

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Quelques Liens

Cartes Météo sur YAHOO : http://fr.weather.yahoo.com/
Site météo France : http://www.meteo.fr/e_index.html
Club amateur météo/radio (en Anglais) http://www.slvrc.org/weather/

 

Météo Poitiers

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