Etalonnage de la station météo automatique WEATHER MONITOR II.

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La sonde de cette station est disposée à l'intérieur de l'abri, à proximité immédiate des thermomètres METEO-FRANCE, tous deux étalonnés. La température quotidienne minimale (TN) est relevée à 18h TUC (19h en saison froide et 20h en saison chaude) ; la maximale (TX) l'est à 6 h TUC. La température quotidienne moyenne (TM) est la demi somme de TX et TN.

On comparera dans la suite les températures quotidiennes minis, maxis et moyennes de la station automatique : TNauto, TXauto, TMauto ; à celles de la station "manuelle" : TNmanu, TXmanu, TMmanu.

ASPECT GLOBAL.

Après 365 jours de mesures, on arrive aux résultats globaux suivants :

Moyenne des écarts (manu - auto) des températures quotidiennes minimales : (TNmanu - TNauto)moyen = - 0.42c

Moyenne des écarts (manu - auto) des températures quotidiennes maximales : (TXmanu - TXauto)moyen = + 0.51c

D'où la moyenne des écarts (manu - auto) des températures quotidiennes moyennes : (TMmanu - TMauto)moyen = + 0.044c

On constate donc que la station automatique est trop chaude envers les températures minimales et trop froide envers les maximales. Ces écarts peuvent sans doute s'expliquer dans la mesure où la sonde électronique possède une inertie thermique plus grande que les thermomètres Météo-France : elle a donc plus de "peine" à se refroidir la nuit et à se réchauffer l'après-midi. Ces écarts de signes opposés sur TX et TN se neutralisent presque lorsqu'on s'intéresse à la température moyenne (TM) : en effet, le différentiel sur la température moyenne est pratiquement nul : + 0.044c. La station automatique se révèle donc en moyenne trop froide de moins d'un demi dixième de degré, ce qui constitue une très bonne performance.

ASPECT LOCAL.

Une étude plus fine consiste à quantifier la dispersion de ces écarts autour de leur valeur moyenne précisée ci-dessus. Nous allons donc calculer l'écart absolu moyen (EAM) de ces écarts. Plus cet EAM est faible, plus la sonde électronique peut être qualifiée de fidèle ; en revanche si EAM est important, la sonde a un comportement "fantasque", c'est-à-dire peu prévisible. On obtient :

L'écart absolu moyen de la série (TNmanu- TNauto) = 0.20

L'écart absolu moyen de la série (TXmanu- TXauto) = 0.19

L'écart absolu moyen de la série (TMmanu- TMauto) = 0.17

Le graphique ci dessous nous montre l'évolution de ces EAM en fonction du temps, calculés sur une période de 10 jours. L'évolution des courbes montre clairement une augmentation de l'EAM décadaire dans le temps ; vieillissement de l'électronique ?

Complétons cette analyse en recherchant la dépendance des écarts en fonction de la température.

Est-ce que, par exemple, l'écart (TNmanu - TN auto) est identique lorsque TN = -10 et lorsque TN = +20 ? Le tableau suivant donne l'évolution de l'écart sur TN en fonction de TNmanu. L'étude à été réalisée en prenant des intervalles de 1 sur TN. Par exemple, on peut lire sur le graphique que le nombre de cas où la température minimale est comprise entre 10 et 11 s'élève à 32 (le plus important), lorsque TNmanu se situe dans cet intervalle, l'écart moyen (TNmanu - TNauto) est d'environ -0.3. On note une sensible diminution de la valeur absolue de cet écart lorsque TN augmente ; c'est-à-dire que plus il fait froid, plus la sonde diverge de la "réalité".

Le graphique suivant reproduit la même étude, en ce qui concerne les écarts sur TX. L'évolution est inverse : plus il fait chaud, plus le différentiel sur TX augmente.

Terminons par une vue globale de l'écart sur TM en c, qui nous montre (à vérifier sur plusieurs années) une période annuelle. L'écart sur TM atteint sa valeur maximale fin août et son minimum en fin d'hiver (?). Pour atteindre la sonde, le câble traverse le grenier de la maison ( environ 18 m de longueur), sa température (qui joue sur sa résistance électrique) a certainement une influence sur les écarts mesurés. La température du câble varie grosso modo comme celle des murs (en pierres) du bâtiment, qui est maxi en août et mini en fin d'hiver. La (mauvaise) évolution de l'EAM est bien visible sur le graphique.

M. Gagnard