Analyse de la Couverture Nuageuse dans une Carte Météo
Qu’est-ce qu’une carte météo ?
La carte météo permet aux météorologues d’avoir un aperçu du temps qu’il fait à un moment précis et dans de vastes régions. Elle est également utilisée en tant qu’un outil de prévision des phénomènes météorologiques potentiellement dangereux.
C’est une carte géographique sur laquelle les données de certains paramètres météorologiques sont pointées et analysées pour représenter une image de l’état de l’atmosphère.
Il en existe deux types :
- Cartes du temps présent : elle recueille les informations des stations météorologiques de surface ou des radiosondages
- Cartes de prévision météorologique : elle retrace les informations pour un temps futur
Les observations inscrites sur les cartes d’analyse du temps présent (température, pression, vents, etc.) sont relevées en même temps à la surface de la planète. Les relevés d’observation se font à des intervalles de 6 heures à partir de minuit (temps universel TU), en vertu d’un accord international.
Qu’est-ce que la couverture nuageuse ?
La couverture nuageuse est un des éléments importants de la carte météo. Elle désigne en termes plus familiers le phénomène de la nébulosité. Elle désigne la fraction de la voûte céleste occultée en un lieu et à un instant donnée par tout ou partie des nuages.
La nébulosité est une grandeur mesurable, usuellement évaluée par l’observateur en octas (ou en dixièmes). La nébulosité, dite aussi la nébulosité totale, s’applique à l’ensemble des nuages présents dans le ciel au moment de l’évaluation. Il est possible également de prendre en compte dans l’analyse que des catégories déterminées de nuages en fonction de leur genre, de leur espèce, de leur variété ou de leur étage atmosphérique. On parlera dans ce cas de la nébulosité partielle.
Couverture nuageuse et l’état de ciel
Des dénominations courantes sont associées à des valeurs (ou intervalles) de la couverture nuageuse. Elles permettent de décrire l’état du ciel au moment de l’évaluation.
Selon les critères les plus fréquemment adoptés, on distingue en priorité trois « types » de ciel :
- le ciel clair : le ciel entièrement ou presque entièrement dégagé de nuages, l’estimation de sa couverture nuageuse (nébulosité) étant inférieur à 1 octa.
- le ciel couvert : le ciel entièrement occulté par les nuages, l’estimation de sa couverture nuageuse atteignant 8 octas
- le ciel nuageux : le ciel dont plus d’une moitié est occultée par les nuages, l’estimation de sa couverture nuageuse dépassant 4 octas sans toutefois atteindre celle d’un ciel couvert
Couverture nuageuse comme une source d’informations météorologique
La couverture nuageuse est une source importante de l’information météorologique. En effet, elle a un effet significatif sur les prévisions de température. Celle-ci est déterminée par la quantité d’énergie solaire atteignant la surface.
Durant la journée les nuages réduisent la température selon l’épaisseur des nuages, leur densité, leur temps de résidence. Si la couverture nuageuse apparaît plus grande que prévue durant la journée, cela entraînera une température plus froide que prévue à la surface. A l’inverse, si la couverture est plus faible que prévue, on pourra s’attendre à des températures plus élevées. Une telle situation peut se produire lorsque du brouillard ou un stratus bas se présente, particulièrement durant la saison froide.
La nuit, l’effet de la couverture nuageuse est opposé. Une plus grande couverture nuageuse entraîne généralement des températures plus hautes que prévues et une faible couverture résulte des températures plus froides. La raison de ce phénomène est que durant la nuit, la surface de la Terre irradie de l’énergie sous forme de rayonnement infra-rouge (ondes longues). Ces ondes sont interceptées par la vapeur d’eau, qui les empêche de s’échapper vers l’espace. Ce n’est pas le cas durant les nuits claires, où les ondes peuvent s’échapper vers l’espace, entraînant des températures plus froides à la surface.
Les nuages sont également une source des précipitations. Généralement des températures plus basses au sein du nuage augmentent les chances de précipitations. Cependant, les orages se forment quand l’air chaud et humide s’élève au-dessus du point de condensation et agit comme un fournisseur d’énergie. Si la couverture nuageuse force la couche limite à se refroidir davantage que prévu, cela pourrait empêcher le sommet de l’inversion de se briser lors d’une situation orageuse. Autrement dit, une réduction de la couverture nuageuse pourrait renforcer l’instabilité durant la journée et augmenter le risque d’orage.
La capacité à prédire le développement et le mouvement de la couverture nuageuse est donc essentielle pour calculer les prévisions météorologiques.
Mesure de la couverture nuageuse
Mesurer la couverture nuageuse peut s’avérer être en pratique une tâche difficile. Les capteurs utilisés le plus fréquemment sont les caméras satellites, qui fournissent une vue d’ensemble de la couverture nuageuse. Ces capteurs ne font cependant pas bien la distinction entre les nuages de basse, de moyenne et de haute altitude.
On utilise également les capteurs au sol, qui peuvent déterminer la couverture nuageuse et l’altitude jusqu’à un certain point, mais uniquement sur une surface limitée.
L’observation visuelle reste une forme fréquente de détermination de niveau de la densité de couverture nuageuse. Elle utilise une échelle en octas allant de 0/8 (sans nuages) à 8/8 (couverture de ciel complète). Les observations visuelles effectuées sont utilisées dans les rapports METAR.
Solutions ATMOS Météo pour analyser la couverture nuageuse
La mesure de la couverture nuageuse est une thématique majeure au sein d’ATMOS. Les instruments que nous proposons sont basés sur une technologie passive analysant les infrarouges thermiques émis par les nuages proportionnellement à leur structure et leur altitude.
Notre gamme des instruments de mesure se décline en instruments à balayage de la voute nuageuse (tourelle tournante) mais aussi basés sur la mesure de série temporelle (Quatre capteurs fixes orientés vers les principaux points cardinaux).
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