L'art et la manière de quantifier les pluies.

La question se pose ici, c'est de mesurer la quantité de cette eau qui tombe au sol. Question importante pour beaucoup de monde. Et, bien sûr, ce n'est pas facile d'y répondre.

Premièrement, en mesure directe, l'instrument posé au sol, qui réceptionne un échantillon de cette eau météorique, et ridiculement minuscule au regard du territoire pour lequel il est censé faire cette mesure. La taille de l'échantillon se mesure en cm². Le territoire en kmcm².

La précipitations sont très sensibles au vent. De ce point de vue, l'influence de l'appareil lui-même sur l'écoulement de l'air autour de son cône de collecte n'est pas négligeable.

Vu le réchauffement climatique, nous sommes désormais peu concernés par les précipitations solides, exclusion faite de la grêle des orages. Mais pour le moment je n'en parlerai pas.

C'est acceptable, parce que généralement en hydrologie, ces mesures sont utilisées pour les relier statistiquement à un hydrogramme (écoulement dans un cours d'eau). D'ailleurs, trouver après calcul un coefficient pluie/ruissellement > 1 signifie simplement que la pluie est sous-estimée par l'instrument.

D'abord les instruments de mesure, les pluviomètres, ou pluviographes lorsqu'il enregistrent (c'est désormais toujours le cas), sont de différents types.

Un genre le plus courant est celui à augets.

La résolution d'un pluviomètre à auget est déterminée par la surface de son cône de réception et la capacité de son auget.

Certains sont équipés d'un système de chauffage pour pouvoir quantifier les précipitations solides.

Les erreurs de mesure de l'appareil proprement dit peuvent être liées à l'intensité des précipitations, au vent ainsi qu'au mécanisme des augets proprement dit :

• les erreurs de mouillage : une partie de l'eau reste collée sur le cône de réception et n'est donc pas mesurée par le mécanisme des augets. Cette erreur est estimée à moins de 0,1 mm ;
• l'évaporation : l'eau qui reste au fond d'un auget peut s'évaporer en tout ou partie. Cette perte est limitée à la taille des augets, en général 0,2 mm ;
• les erreurs liées à une forte intensité des précipitations . Deux erreurs sont possibles :
  • un débordement du cône : ce risque est inexistant jusqu'à des intensités de plusieurs centaines de mm par heure si l'appareil est correctement entretenu (notamment si l'ajutage et le filtre situés en fond du cône de réception sont propres);
  • une perte d'eau au moment du basculement des augets. Cette perte a été mesurée en laboratoire pour des intensités de pluie croissante : de l'ordre de 1 % pour des intensités inférieures à 20 mm/h jusqu'à 10 % pour une intensité de 200 mm/h ;
• les erreurs liées au vent (erreur de captation) : elles sont réduites par le profilage du cône (les appareils cylindriques sont plus sensibles au vent), mais elles existent dans tous les cas. Elle est de l'ordre de 10 % en cas de pluie pour un vent de 10 m/s, 20 % pour un vent de 20m/s. Cette sous-captation devient très importante en cas de neige : elle est de l'ordre de 10 % pour un vent de 2m/s (quasi-nul) mais atteint 80 % pour un vent de 20 m/s. Des systèmes de brise-vent sont parfois employés dans des conditions extrêmes (Fig. 1) ;
• les erreurs liées au mécanisme des augets sont faibles pour un appareil correctement entretenu. Une calibration régulière est nécessaire. Elle consiste à vérifier que le nombre de basculement d'auget pour un volume d'eau donné est correct (50 basculements à un ou deux près pour 1 litre d'eau pour des augets de 20 grammes). L'erreur de mesure liée au réglage des augets est estimée en moyenne à plus ou moins 5 %.

Les plus grosses erreurs sont dues au vent plus qu'à tout autre facteur.

* hauteur au dessus du terrain : La surface de la bague réceptrice du pluviomètre doit se situer entre 0,5 et 2 mètres du sol. À Météo-France, la hauteur de mesure conventionnelle est de 1 mètre au-dessus du terrain naturel. * nature du terrain : enherbé et plat ; * pas d'obstacles à proximité : très succinctement, il est requis un dégagement de quatre fois la hauteur des obstacles environnants pour la mesure des précipitations ( dix fois pour l'anémométrie - qui doit être effectuée à 10 m de hauteur) ;

Une classification à été établie de 1 (excellent) à 5 (site à éviter). http://meteo.besse83.free.fr/imfix/35-1999.pdf

Les erreurs induites par l'implantation des pluviographes sur la qualité des mesures ne sont toutefois pas parfaitement connues, certains appareils mal implantés donnant des cumuls de précipitation assez comparables à ceux de postes Météo-France situés à proximité.

Règle pour un classement de 1 : .\pasted_image_260504.png * Pour un classe 2, critère 2 où d >= 2h ; * classe 3, err. 10 - 20 %, critère 1 la pente est < 30° ou pente de 1/2, crit. 2 d ⇒ 1h ; * classe 4, err. > 20%, terrain avec pente > 30°, d < 1 h

La vérification se fait avec un 1/10 litre d'eau, on doit avoir 50 +/- 1 basculements de l'auget pour les pluviographes en 200 ml ( 50*0,2=10 mm)

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