Radiosondage
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2008-06-30T15:13:20Z
Pierre cb
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/* Notes et référecences */
{{ébauche|météorologie}}
[[Image:Ballon radiosonde f.jpg|thumb|right|[[Ballon]] avec [[radiosonde]] pour effectuer un radiosondage]]
Le '''radiosondage''' est un procédé de mesures [[Météorologie|météorologiques]] ''in situ''. Un ensemble de capteurs mesurant les données pertinentes intégrés à l'intérieur d'un boîtier de quelques centaines de grammes -la ''radiosonde''- s'élève dans l'atmosphère grâce à un ballon en latex. L'ascension dure en général entre une et deux heures et permet de tracer un profil vertical des données mesurées - une coupe de l'atmosphère<ref name="MF">{{fr}}{{Lien web
|url=http://www.meteofrance.com/FR/glossaire/designation/432_curieux_view.jsp
|série=Glossaire météorologique
|titre=Radiosondage
|éditeur=[[Météo-France]]
|date=2003
|consulté le=2008-06-30}}</ref>. La plupart du temps, les sondages sont dits type PTU-vent, car on mesure les donnéees P ([[pression]]), T ([[température]]), U ([[Humidité relative|humidité]]), ainsi que le paramètre FF (force du vent) et DD (direction du vent). Parfois on adjoint des capteurs spécifiques (mesure de l'ozone stratosphérique, par exemple).
Par extension, le terme de radiosondage désigne également l'ensemble des opérations de lancement puis du suivi d'une radiosonde ainsi que l'enregistrement puis la présentation des résultats qu'elle a fournis<ref name="MF"/>.
== Historique ==
Les premiers sondages aérologiques dans le but de comprendre la nature et la structure de l'[[atmosphère (Terre)|atmosphère]] furent effectués dans la deuxième moitié du {{XIXe siècle}} au moyen de [[cerf-volant]]s équipés d'enregistreurs de température et de pression (généralement des tambours couverts de noir de fumée). Cependant le cerf-volant montra bien vite ses limites, en imposant la présence d'un câble relié au sol pour le piloter, à la fois pesant et malcommode. En outre, il ne permettait pas de mesures à haute altitude et ne pouvait être utilisé par vent trop faible ou trop fort.
Ce sont [[Gustave Hermite]] et [[Georges Besançon]] qui, les premiers dès [[1892]], utilisèrent un [[ballon]] libre doté d'un enregistreur de température et de pression. Libéré des contraintes pesant sur le cerf-volant, le ballon s'élève librement dans l'atmosphère aussi haut que la résistance de son enveloppe le lui permet. Le ballon retombe alors au sol et on peut récupérer les enregistrements. En [[1898]], [[Léon Teisserenc de Bort]] organise à l'Observatoire de Météorologie Dynamique de [[Trappes]] les débuts de l'exploration systématique de la haute atmosphère. Il découvre qu'à partir d'une certaine [[altitude]], variant à la fois selon la [[saison]] et la position géographique, la température cesse de baisser quand on s'élève : c'est la découverte de la [[tropopause]] et de la [[stratosphère]] qu'il annonce en [[1902]] à l'Académie des Sciences.
Après quelques essais à partir de [[1927]], [[Pierre Idrac]] et [[Robert Bureau]] associent aux [[capteur]]s un petit [[émetteur radio]] à lampe qui retransmet au sol en temps réel les valeurs mesurées<ref name="MF2">{{fr}}{{Lien web
|url=http://www.meteo.fr/meteonet/decouvr/dossier/cnam/fr/s_rub_4_6.htm
|série=Découvrir : Mesurer l’atmosphère
|titre=Radiosondage
|éditeur=[[Météo-France]]
|date=
|consulté le=2008-06-30}}</ref>. Le premier vol d'un ballon sonde retransmettant par radio la mesure de la température est effectué le {{Date|17|janvier|1929}}<ref name="MF2"/>. La récupération des données n'est plus tributaire d'une aléatoire récupération de l'épave du ballon, c’est la naissance du radiosondage moderne.
== Dispositifs de mesure ==
[[Image:Loran-sonde-top-view.jpg|thumb|Une radiosonde de marque Loran : [[thermistor]] visible en haut à gauche et antenne en bas]]
Les éléments fondamentaux d'une [[radiosonde]] moderne sont :
*l'alimentation électrique (qui doit supporter sans faillir une variation de température allant de +20°C, au sol, à -50°C, à l'altitude de la [[tropopause]])
*l'émetteur radio (soumis aux mêmes contraintes)
*un dispositif de [[radionavigation]]-ou à défaut un transpondeur ou un reflecteur radar (indispensable pour mesurer les déplacements du ballon sonde et d'en extraire la force et la direction du vent)
*un capteur de pression (absent sur certains modèles de sondes disposant d'autres systèmes de mesure d'altitude)
*un capteur de température et un capteur d'humidité.
== Processus de mesure ==
Le ballon est gonflé de façon à avoir une vitesse ascensionnelle d'environ 5 [[mètre|m]]/[[Seconde (temps)|s]]. On utilise en général de l'hélium plus sécuritaire pour gonfler le ballon. Cependant, l’hydrogène est encore utilisé dans les postes éloignés, comme dans l'[[Arctique]] [[Canada|canadien]], car il est facile à produire par [[hydrolyse]] et ne nécessite pas de transport coûteux.
La sonde effectue des mesures à environ toutes les dix secondes, ce qui se traduit par un échantillonnage du profil de l'atmosphère grosso modo tous les 50 [[mètre]]s, du sol jusqu’à l'altitude d'éclatement du ballon. Cette dernière est en général comprise entre {{formatnum:20000}} et {{formatnum:30 000}} [[mètre]]s<ref name="MF2"/>.
Par convention de l’[[Organisation météorologique mondiale]], des radiosondages sont effectués deux fois par jour, à 00 et 12 [[Temps universel|TU]], afin de suivre l'évolution de l’atmosphère régulièrement. Les stations météorologiques d’où on relâche les ballons sont en général fixes mais il existe des stations mobiles que l'on peut déplacer pour des besoins spécifiques. Certaines stations vont effectuer des sondages supplémentaires sur demande comme un relâchement de gaz toxiques, de [[Cendre volcanique|cendres volcaniques]] ou lorsque les météorologues veulent savoir la [[Gradient thermique adiabatique#Atmosphère stable et atmosphère instable |stabilité de l'air]] dans une région propice aux [[orage]]s.
== Importance du radiosondage dans la prévision météorologique ==
Les données ou les valeurs qui leur sont associées peuvent être reportées sur un [[émagramme]], un [[téphigramme]], un [[Skew-T]] ou tout autre [[diagramme thermodynamique]]. Les [[météorologue]]s peuvent ainsi se faire une idée de la [[Gradient thermique adiabatique#Atmosphère stable et atmosphère instable|stabilité de l'air]], du type de [[masse d'air]], des [[Nuage|couches nuageuses]] et de l'évolution de ces paramètres autour du point où a été lâché la radiosonde.
Les données d'un ensemble de radiosondes, permet de représenter en trois dimensions l'atmosphère et sont exploitées pour la [[prévision météorologique]]. En particulier, les modèles de [[prévision numérique du temps]] (NWP: Numerical Weather Prediction en anglais) résolvent l'ensemble des [[Équations primitives atmosphériques|équations différentielles de la physique de l'atmosphère]] grâce à de très puissants [[ordinateur]]s. Les radiosondages permettent de fournir les données initiales aux modèles et sont donc un maillon essentiel de la chaîne de prédiction. Cependant, le coût élevé en hommes et en matériel du vaste réseau mondial de radiosondage a conduit à son réexamen récemment.
Les lancers de ballons ont donc été grandement automatisés depuis les années [[1990]] et certaines stations ont été fermées au profit d'autres capteurs tels les mesures par les avions de ligne ([[AMDAR]]) et par [[satellite artificiel|satellites]] météorologiques. Cependant, les radiosondages ont comme avantage d'être effectuables quel que soit le [[Temps (météorologie)|temps]] et toujours aux mêmes endroits alors que les autres méthodes ne sont pas aussi robustes: les données d'avions ne couvrent que des zones et des altitudes limitées, les données satellitaires ne sont extrapolables que dans la couche au-dessus des nuages.
== Voir aussi ==
=== Articles connexes ===
* [[Aérologie]]
* [[Léon Teisserenc de Bort]]
{{Instrument de mesure météorologique}}
=== Liens externes ===
*{{en}}[http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html Site de consultation des radiosondages mondiaux de l'Université de Wyoming]
*{{fr}}[http://www.radiosonde.eu Site consacré à l'écoute, à la technologie et à la recherche des radiosondes]
== Notes et références ==
{{Références|colonnes=2}}
{{Portail|Physique|Météorologie}}
[[Catégorie:Technique en météorologie]]
[[en:Radiosonde]]