- 1. Mécanismes de la condensation
- 2. Microphysique des précipitations
- 3. Mécanisme de Bergeron
- 4. Précipitations des nuages chauds
- 5. Mécanisme des réactions en chaîne de Langmuir
- 6. Mécanisme de formation de la grêle
- 7. Pluies sans nuage
- 8. Rosée
- 9. Givre
- 10. Moyens d'investigation et de mesure
- 11. Bibliographie
PRÉCIPITATIONS, météorologie
Moyens d'investigation et de mesure
La technique de mesure des précipitations la plus ancienne et la plus simple consiste à utiliser un pluviomètre, sorte de seau calibré à bords vifs, définissant une surface réceptrice standard de collection des précipitations. La hauteur au-dessus du sol doit être définie au préalable ; les géométries du pluviomètre et de son support introduisent, en présence de vent même modéré, des zones tourbillonnaires perturbatrices, et enfin les interactions de bâtiments ou d'arbres trop proches sont toujours à éviter. Il faut implanter un réseau relativement dense de pluviomètres si l'on veut estimer, par exemple, les hauteurs d'eau reçues par un bassin versant. Reste encore le problème de la mesure de la quantité d'eau ainsi recueillie par chaque appareil. L'adaptation des radars à la détection puis à la mesure est une technique coûteuse certes au départ, mais finalement rentable, tant pour la mesure des précipitations que pour la recherche en physique des nuages.
L'intensité d'un écho radar sur une précipitation est donnée par la formule : nd6/λ4, dans laquelle n est le nombre, par unité de volume, d'éléments précipitants détectables de diamètre d et λ la longueur d'onde utilisée. En principe, on peut donc lever l'indétermination entre n et d en utilisant plusieurs radars travaillant sur des bandes de fréquences différentes. Toutefois, compte tenu des fluctuations de l'écho, des circuits assez complexes d'intégration et de traitement du signal doivent compléter l'équipement habituel du radar si l'on désire obtenir par visualisation les contours des isoéchos et traiter sur ordinateur des valeurs préalablement numérisées. De plus, le choix des fréquences utilisables est limité. Pour des raisons d'atténuation par absorption, seules les longueurs d'onde de 5 à 10 centimètres sont convenables sur de grandes distances avec un pouvoir de pénétration suffisant.
En outre, pour les études de physique des nuages, le radar se révèle être un instrument remarquable. C'est grâce à lui que l'on a pu classer les structures de zones de pluie dans les nuages d'averses et dans les systèmes frontaux. Les structures en colonne des précipitations de nuages convectifs ont pu être suivies dans leur évolution souvent très rapide. La « bande brillante » de l'isotherme 0 0C permet de retrouver la signature des pluies type Bergeron par suite de la fusion superficielle des structures du flocon de neige au voisinage de 0 0C, la phase liquide ayant un coefficient de réflexion près de cinq fois plus élevé que la phase glace. Mais c'est surtout pour l'étude des nuages à grêle que l'utilisation de plusieurs radars, travaillant sur deux ou trois fréquences différentes, est la plus fructueuse. La détection des nuages grêligènes peut être systématiquement assurée par une veille radar de ce type qui permet en outre de contrôler l'efficacité des interventions par noyaux glaçogènes artificiels.
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Écrit par
- Léopold FACY : ingénieur général de la Météorologie nationale
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Médias
Précipitations : pluie, neige et grêle
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Pluie
Gideon Mendel/ Corbis/ Getty Images
Vitesses de chute des gouttes de pluie
Encyclopædia Universalis France
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