Aide: Formules et mesure
Questions
- Comment mesure-t-on la quantité d’eau contenue dans la neige?
- Comment mesure-t-on la neige?
- Pourquoi des kilopascals et non des millibars?
- Quel est le lien entre les divers termes employés pour mesurer la pression atmosphérique: pouces de mercure, kilopascals, millibars et pouces. Pourquoi ne peuvent-ils pas être mis en corrélation dans les bulletins des conditions météorologiques?
- Pourquoi devons-nous toujours tapoter un baromètre avant de le lire?
- Comment ajuster un baromètre?
- À quel endroit faut-il placer un baromètre dans la maison?
- Est-ce que la pression de l’air indiquée dans les prévisions locales est une mesure corrigée ou non corrigée? Comment convertissez-vous l’une en l’autre?
- À quel endroit doit-on placer un thermomètre?
- Lorsque les météorologues annoncent une accumulation de 30 mm de pluie, nous avons toujours l’impression qu’il y en a plus. Comment mesure-t-on les précipitations de pluie?
- Quel est la relation entre l’heure de Greenwich (GMT) et l’heure de l’Atlantique (AST)?
- J’aimerais savoir comment la hauteur du plafond nuageux est mesurée. Par exemple, si le plafond nuageux est 2000 pieds, comment fait-on pour le déterminer?
- Qu’est-ce que le point de rosée?
- Comment mesure-t-on la température du point de rosée?
- Pourquoi connaître la température du point de rosée en hiver? Qu’arrive-t-il si la température a atteint le point de rosée et que la température est sous le point de congélation?
- Durant les mois les plus chauds, l’humidité relative et la température sont affichées ensemble à la télévision. Quand l’humidité relative est-elle utilisée et comment est-elle calculée?
- Que signifie le terme «règle de Buys-Ballot» utilisé en météo?
- Pourquoi la température change-t-elle?
- Comment les météorologues déterminent-ils le nombre de décharges électriques durant un orage?
- Le Canada utilise-t-il des ballons-sondes météorologiques?
- Où puis-je trouver des renseignements sur le refroidissement éolien?
- Quand le premier jour de l’automne, de l’hiver, du printemps et de l’été arrive t-il?
- Pourquoi la hauteur du plafond nuageux est-elle mentionnée en pied et non en mètre?
- Quand devons-nous changer l'heure?
Réponses
- Comment mesure-t-on la quantité d’eau contenue dans la neige ?
On mesure généralement l’équivalent en eau d’une neige fraîchement tombée en divisant son épaisseur par 10. Toutefois, l’équivalent en eau peut varier grandement selon divers facteurs, comme la température, la vitesse du vent et le taux d’humidité dans l’air lorsque la neige est tombée. Une neige très lourde et chargée d’eau, qui tombe lorsque les températures frôlent le point de congélation, pourrait avoir un rapport d’équivalence en eau de 6 :1 (6 cm de neige = 1 cm d’eau). D’autre part, une neige sèche et poudreuse pourrait avoir un rapport aussi élevé que 30 :1. La seule façon de mesurer avec précision l’équivalent en eau d’une neige est de la faire fondre. L’instrument de mesure utilisé est le nivomètre Nipher. La neige est récoltée dans un réceptacle puis transportée à l’intérieur jusqu’à ce qu’elle soit fondue. Le contenu est ensuite mesuré afin d’obtenir l’équivalent en eau réel de la neige, depuis la dernière observation.
- Comment mesure-t-on la neige?
La mesure d’une chute de neige est probablement la moins précise de toutes les observations météorologiques. Dans plusieurs pays, on se contente d’enfoncer une règle dans la neige à plusieurs endroits, et de calculer l’épaisseur moyenne. Toutefois, il n’est pas aussi facile d’obtenir une mesure exacte. Il peut d’abord être difficile de trouver un endroit représentatif pour prendre les mesures. Le site idéal est un espace vierge, plat et découvert. On utilise une règle d’un mètre graduée aux cinq centimètres pour prendre les mesures. Toute valeur inférieure à 0,2 cm est considérée comme une trace. Il faut toutefois noter qu’avant d’être mesurée, la neige peut-être exposée à certains phénomènes:
- S’il fait chaud, la neige fond en touchant le sol;
- Par temps venteux, la neige peut être soufflée et s’accumuler en banc;
- S’il y a une accumulation de plus de 10 à 15 cm, la neige se comprime sous son propre poids et s’évapore.Ces phénomènes font en sorte que l’épaisseur de neige puisse parfois diminuer même si la neige continue de tomber.
- Pourquoi des kilopascals et non des millibars?
Le Canada a adopté en 1971 la version moderne du système métrique, aussi connue sous le nom de Système international d’unités (SI). Lors de cette même année, l’instance internationale responsable des normes de mesure a décidé de remplacer le «bar» (comme dans millibars) par le Pascal comme unité de mesure de la pression. Le millibar est une mesure métrique, mais pas au sens du Système international d’unités. Ce système est composé de sept unités de base bien définies, comme le mètre pour la longueur, le kilogramme pour la masse et la seconde pour le temps. Une deuxième catégorie comprend des unités dérivées de ces unités de base. Par exemple, le Pascal découle du kilogramme, du mètre carré (qui mesure les surfaces) et de la seconde. Le Pascal (Pa) doit son nom à Blaise Pascal, physicien et écrivain français du 17e siècle. La plupart des baromètres que l’on retrouve dans les maisons mesurent la pression de l’air en pouces, en millimètres de mercure ou en millibars, même si les mesures de pression officielles doivent être exprimées en kPa. Si votre baromètre mesure la pression en pouces, vous pouvez convertir la valeur en kilopascal en la multipliant par 3,386. Ainsi, une pression de 29,91 pouces équivaudrait à 101,31 kPa.
- Quel est le lien entre les divers termes employés pour mesurer la pression atmosphérique : pouces de mercure, kilopascals, millibars et pouces. Pourquoi ne peuvent-ils pas être mis en corrélation dans les bulletins des conditions météorologiques?
Les termes ci-dessus sont autant des façons de mesurer la hauteur de la colonne de mercure d’un baromètre au mercure. Chacune de ces unités a son équivalent dans un autre système de mesure : la mesure impériale (pouces de mercure, livres au pied carré), la mesure métrique (millimètres de mercure) et le Système International d’unités (SI) (millibars, kilopascal).
1013 millibars = 101,3 kilopascals = 29,92 pouces de mercure.
- Pourquoi devons-nous toujours tapoter un baromètre avant de le lire?
La plupart des baromètres doivent être tapotés doucement avec les doigts avant d’en faire la lecture. Les baromètres au mercure étaient couramment utilisés jusqu’à l’invention des mécanismes anéroïdes, au début du présent siècle. Le mercure ne mouille généralement pas le verre. Toutefois, on remarque une légère adhérence à la paroi du verre, ce qui fait en sorte que la surface incurvée au sommet de la colonne de mercure (le ménisque) change de forme lorsque la pression monte, descend ou demeure stable. En tapotant le verre près du sommet de la colonne de mercure, on brisera les forces frictionnelles et permettra au ménisque de reprendre sa forme et sa hauteur normale. Les cadrans des baromètres anéroïdes, qui ne contiennent pas de liquide, doivent eux aussi être tapotés, puisque les pièces du mécanisme peuvent parfois rester bloquées. Le plus petit changement de pression fera bouger la membrane de métal, ou cellule, qui est sous vide; mais cette variation pourrait ne pas être transmise jusqu’à l’aiguille du cadran en raison de saleté accumulée ou de friction statique sur le mécanisme du baromètre. Le tapotement décoincera le mécanisme et permettra à l’aiguille d’indiquer la bonne valeur. Les seuls baromètres qui ne nécessitent pas de tapotement sont les baromètres électriques ou électroniques.
- Comment ajuster un baromètre?
Un baromètre est habituellement ajusté à la pression au niveau de la mer. Il faut d’abord savoir que la pression atmosphérique diminue d’environ 1 kilopascal (kpa) en moyenne par 100 mètres d’élévation. Pour convertir la pression mesurée à une station à la pression au niveau de la mer, on y ajoute 1 kPa pour chaque tranche de 100 mètres qui sépare la station du niveau de la mer. Par exemple, si la pression mesurée à la station de l’aéroport d’Ottawa (dont l’élévation est de 114 mètres au-dessus du niveau de la mer) est de 100,05 kPa, il faudra ajouter 1,14 kPa pour obtenir la pression au niveau de la mer, qui sera donc de 101,09 kPa.
- À quel endroit faut-il placer un baromètre dans la maison ?
Le baromètre peut être installé n’importe où dans la maison. Un mythe météorologique prétend qu’on ne devrait jamais suspendre un baromètre sur un mur extérieur. Toutefois, la pression de l’air est à la même sur tous les murs de la maison – intérieurs comme extérieurs.
- Est-ce que la pression de l’air indiquée dans les prévisions locales est une mesure corrigée ou non corrigée ? Comment convertissez-vous l’une en l’autre?
La pression indiquée dans les prévisions locales est convertie à la pression au niveau de la mer. C’est un peu compliqué. Si vous avez un baromètre à la maison, vous remarquerez qu’il indique une pression inférieure à celle présentée sur l’écran de votre télévision.
Prenons l’exemple des villes de Vancouver et de Calgary. Vancouver est située à environ 3 mètres au-dessus du niveau de la mer, tandis que Calgary se trouve à 1000 mètres au-dessus du niveau de la mer. La pression mesurée à Calgary est plus basse qu’elle ne le serait à Vancouver puisque le poids de l’air y sera moins important, peu importe l’endroit.
Voici comment convertir la pression de l’air:
P (niveau de la mer) = P (observée) + [{(1kPa/100m) x élévation au-dessus du niveau de la mer]}. Par exemple, si la pression observée est de 90 kPa à Calgary, sa pression au niveau de la mer sera la suivante:
P (niveau de la mer) = 90 + (1000/100)
P (niveau de la mer) = 90 + 10 = 100 kPa.Pourquoi faire cette conversion? En convertissant chaque mesure de la pression de l’air à la pression au niveau de la mer, nous pouvons détecter plus facilement les changements dans les systèmes de basse et de haute pression à travers le pays.
- À quel endroit doit-on placer un thermomètre?
L’endroit idéal pour placer son thermomètre dépend de son type.
1) Les thermomètres extérieurs doivent être placés loin de toute source de chaleur. Des facteurs comme la transmission de chaleur ou la radiation peuvent affecter un thermomètre fixé sur le côté d’une maison. Si possible, placez votre thermomètre loin de toute source de chaleur (édifices, maisons, zones de stationnement et rues) et à l’abri d’une exposition directe aux rayons du soleil.
2) Les mêmes règles s’appliquent pour les thermomètres intérieurs. Tenez-les à l’abri d’une exposition directe aux rayons du soleil et loin des sources de chaleur comme les appareils de chauffage et appareils électroménagers. Pour les thermomètres à doubles fonctions, les règles mentionnées précédemment s’appliqueront pour les capteurs intérieur et extérieur.
- Lorsque les météorologues annoncent une accumulation de 30 mm de pluie, nous avons toujours l’impression qu’il y en a plus. Comment mesure-t-on les précipitations de pluie?
La pluie est mesurée avec deux types de jauges, qui ont chacune une surface différente. L’une a une surface de la taille d’une boîte à café, soit 30 cm carrés. Il s’agit de la norme mondiale du pluviomètre. L’autre modèle, appelé pluviomètre à auget basculeur, est plus large, avec une superficie de 120 cm carrés.
30 mm de pluie dans un pluviomètre n’ont peut-être pas l’air imposant. Toutefois, lorsqu’on transpose cette pluie sur un vaste territoire, comme un kilomètre carré, ces 30 mm de pluie équivalent à plusieurs milliers de tonnes d’eau.
- Quel est la relation entre l’heure de Greenwich (GMT) et l’heure de l’Atlantique (AST)?
L’heure de Greenwich (ou Greenwich Mean Time (GMT)) provient de l’observatoire de Greenwich (Greenwich Astronomic Observatory). Il est situé à Londres, au Royaume-Uni, où la longitude est de 0 degré.
Pour calculer l’heure locale de l’Atlantique à partir de l’heure de Greenwich, il faut soustraire 4 heures lorsque nous sommes à l’heure normale, et 3 heures lorsque nous sommes à l’heure à avancée. L’heure de Greenwich est également connue sous les noms de temps zulu (Z) et temps universel coordonné (UTC).
Par exemple : si nous sommes à l’heure normale et qu’il est 19h00 GMT, il est 15h00 (ou 3:00 pm) AST.
- J’aimerais savoir comment la hauteur du plafond nuageux est mesurée. Par exemple, si le plafond nuageux est 2000 pieds, comment fait-on pour le déterminer?
La hauteur du plafond nuageux est mesurée avec un appareil appelé célomètre laser. Ce gros appareil en forme de baril de pétrole est muni d'un laser qui émet des faisceaux dans le ciel. Lorsque le laser touche le plafond nuageux, il rebondit et revient sur l'appareil. La différence de temps entre le tir du laser et son rebondissement est utilisée pour calculer la hauteur du plafond nuageux.
Auparavant, les météorologues employaient de petits ballons-sondes pour mesurer la hauteur du plafond nuageux. Ces ballons étaient relâchés dans l'atmosphère, et on mesurait le temps nécessaire avant qu'ils ne disparaissent dans les nuages. En connaissant la vitesse de montée, il était possible de calculer la hauteur du plafond nuageux. Les stations qui ne sont toujours pas munies d'un célomètre laser utilisent toujours la méthode du ballon.
- Qu’est-ce que le point de rosée?
Le point de rosée désigne la température où le phénomène de condensation dans l’air forme des particules d’eau. La rosée se forme lorsque l’eau se condense sur un objet (herbes, autos, fenêtres, ailes d’avions, etc.) à une température au-dessus du point de congélation. Si la rosée se dépose sur les objets alors que la température se situe au point de congélation ou au-dessous, il s’agit de gelée blanche.
- Comment mesure-t-on la température du point de rosée?
On mesure le point de rosée (aussi appelé température de rosée) avec un hygromètre. Cet outil de mesure est formé d’un thermomètre sec et d’un thermomètre mouillé. Le bulbe du thermomètre mouillé est recouvert d’une mèche humide, tandis que celui du thermomètre sec est exposé à l’air libre.
Le thermomètre à mèche mouillée réagit un peu comme l’eau qui s’évapore du corps d’une personne qui sort de la douche; plus l’air est sec, plus l’eau se dissipe rapidement. Plus l’eau s’évapore, plus le thermomètre indique un refroidissement.
Quant au thermomètre sec, il mesure la température de l’air ambiant comme n’importe quel thermomètre ordinaire. Le degré d’humidité dans l’air est la différence de température entre les deux thermomètres. Plus la différence est grande, plus l’air est sec.
Par exemple, un écart de 12 °C entre les deux thermomètres est considéré comme étant un air sec, tandis qu’une différence de 2 °C représente un air plus humide.
La grande majorité des stations météorologiques utilisent des hygromètres électroniques pour mesurer la température de rosée.
- Pourquoi connaître la température du point de rosée en hiver? Qu’arrive-t-il si la température a atteint le point de rosée et que la température est sous le point de congélation?
Nous mesurons le point de rosée tant en hiver qu’en été pour connaître le degré d’humidité dans l’air. Plus l’air est humide, plus les risques de formation de brouillard sont élevés.
- Durant les mois les plus chauds, l’humidité relative et la température sont affichées ensemble à la télévision. Quand l’humidité relative est-elle utilisée et comment est-elle calculée?
Nous calculons l’humidité relative tout au long de l’année, mais l’indice humidex a un impact plus significatif durant les mois les plus chauds, de mai à septembre.
L’humidité relative est la quantité de particules d’eau présente dans l’air en lien avec sa capacité. Un air plus chaud peut contenir de vapeur d’eau. Chaque température a une capacité d’absorption de vapeur d’eau limité, et la quantité réelle de vapeur d’eau dans l’air au moment où la mesure est prise peut être représentée sous forme de pourcentage. Ce pourcentage est l’humidité relative.
Par exemple, une parcelle d’air à 20°C possède une limite ou capacité d’absorption de 16 grammes de vapeur d’eau. Si l’on mesure 16 grammes de vapeur d’eau dans l’air, sa capacité d’absorption est à son niveau maximum; l’humidité relative (HR) de l’air est donc de 100%. Si l’on mesure 8 grammes de vapeur d’eau, nous aurons alors une HR de 50%.
- Que signifie le terme «règle de Buys-Ballot» utilisé en météo?
La règle de Buys-Ballot établit qu’une personne aura l’anticyclone à sa droite et la dépression à sa gauche lorsqu’elle tourne le dos au vent dans l’hémisphère nord. Cette règle serait exacte si la Terre était plate et lisse. La réalité est toutefois différente, puisque des effets locaux, comme la topographie, et la friction peuvent influencer la direction du vent.
- Pourquoi la température change-t-elle?
Les rayons du soleil ne réchauffent pas la Terre de façon uniforme; en effet, ils frappent les régions situées près de l’équateur plus directement que les régions polaires. Sans la météo, les régions chaudes deviendraient de plus en plus chaudes et les régions froides de plus en plus froides. La température et les changements météorologiques sont une façon naturelle de contrer ce déséquilibre. À titre d’exemple, lorsqu’une période de temps ensoleillé est interrompue par une journée de pluie, le système de basse pression qui l’a amenée transporte l’air chaud au nord, vers les froides régions polaires, et l’air froid vers le sud, dans les chaudes régions tropicales, pour ainsi rétablir un certain équilibre.
- Comment les météorologues déterminent-ils le nombre de décharges électriques durant un orage?
Les météorologues peuvent déterminer le nombre de décharges électriques durant un orage en utilisant les renseignements fournis par les réseaux de détection de la foudre. MétéoMédia exploite son propre réseau de détection de foudre au Canada, utilisant les renseignements donnés par des dizaines de capteurs de foudre partout au Canada et dans le Nord des États-Unis. Ces capteurs peuvent détecter des décharges électriques avec précision dans un périmètre de 250 mètres et sont en mesure de détecter plus de 95 % des décharges électriques. Le réseau de détection de MétéoMédia peut identifier les éclairs de nuage à nuage (ce qui annonce le développement d’un orage) et les éclairs nuage-sol (une information importante pour le personnel de sécurité afin de prévenir les dommages aux propriétés et l’allumage d’incendie de forêt).
- Le Canada utilise-t-il des ballons-sondes météorologiques?
Oui, le Canada utilise des ballons météorologiques, aussi appelés, «radiosondes». La radiosonde est l’instrument attaché au ballon. Les radiosondes renvoient des mesures de température, d’humidité, de pression et de vent lors de l’ascension du ballon. Environnement Canada exploite 31 stations au Canada d’où les radiosondes sont lancées deux fois par jour, soit tôt le matin et en soirée.
- Où puis-je trouver des renseignements sur le refroidissement éolien?
Pour de l’information sur le refroidissement éolien au Canada, y compris les formules, les dangers reliés au froid et les mesures de précaution, consultez notre article sur le sujet. Vous pouvez également regarder ces vidéos.
- Quand le premier jour de l’automne, de l’hiver, du printemps et de l’été arrive t-il?
Le premier jour du début de chaque saison astronomique est généralement le 21e jour de septembre, décembre, mars et juin, à plus ou moins un ou deux jours. Toutefois, les conditions météorologiques que l’on associe à ces saisons se manifestent souvent quelques semaines plus tôt.
Vous trouverez plus de renseignements au sujet des saisons en consultant l’article saisons, équinoxes et solstice. Vous pouvez connaître également la date et l’heure exacte de l’arrivée des saisons dans les principales villes canadiennes en cliquant ici.
- Pourquoi la hauteur du plafond nuageux est-elle mentionnée en pied et non en mètre?
À l’origine, la mesure de la hauteur du plafond nuageux était utilisée par l’industrie de l’aviation. La norme de cette industrie est de rapporter la hauteur du plafond nuageux en pied.
- Quand devons-nous changer l'heure?
Pour savoir quand avancer ou reculer l’heure d’une heure, cliquez ici.
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