L'altimètre, comment ca marche ?
Un petit peu de physique... L'altimètre est avant tout un baromètre, c'est à dire qu'il mesure la pression atmosphérique.
On entend souvent dire qu'il y a moins d'air en altitude. En fait, plus l'altitude est élevée, plus la pression de l'air est faible, et c'est cela qui est utilisé par un altimètre.
Illustrons ceci : Prenez une bouteille d'eau en plastique et monter en haut d'une montagne. La haut, videz l'eau de la bouteille (vous avez bien mérité de boire un coup) et fermez bien la bouteille avec son bouchon. Redescendez ensuite de plusieurs centaines de mètre de dénivelé sans toucher à votre bouteille. Une fois en bas, regardez le résultat : votre bouteille est toute comprimée... Pourquoi cela ?
La réponse est simple : En haut de la montagne vous avez remplir la bouteille d'un air a une pression P1. En bas de la montagne la pression de l'air est P2 avec P2 > P1. La pression est donc plus forte à l'extérieur de la bouteille qu'à l'intérieur, c'est pourquoi celle-ci est comprimée
Pour les plus exigeants, sachez également que l'altitude est également fonction de la température (mais la variation est minime), c'est pourquoi, sur les altimètres électroniques du moins, vous verrez bien souvent dans les caractéristiques que l'appareil est compensé en température.
Il faut étalonner l'altimètre. Cela consiste à trouver un lieu ou l'altitude est connue et, une fois en ce lieu, de rentrer cette altitude comme altitude de référence. Cet étalonnage est nécessaire et doit être fait régulièrement : au grand minimum une fois par jour, et il faut faire très attention à la lecture de l'altimètre.
En effet, puisque la mesure de l'altitude varie en fonction de la pression, un changement de pression du à une variation des conditions météorologiques sera interprété par l'appareil par une variation d'altitude, ce qui est faux ! Ainsi, si une dépression arrive, les pressions baissent et l'altitude indiquée augmente. Ainsi, si votre altimètre vous indique une altitude qui augmente rapidement, mettez vous vite à couvert : l'orage n'est pas loin !
En résumé : L'altimètre donne une (très) bonne estimation de l'altitude grâce aux variations de pression de l'air si et seulement si il a été correctement étalonné.
Pour finir, un petit mot sur les fonctions spéciales des altimètres électroniques : ceux-ci permettent de compter notamment le dénivelé cumulé, c'est à dire le dénivelé total que vous avez monté et descendu et non pas simplement la différence entre le point le plus haut de la balade et le point le plus bas...
L'altimètre n'est pas un appareil de mesure de l'altitude. C'est un appareil de mesure de la pression atmosphérique qui permet d'estimer un dénivelé entre deux points. Il est donc possible de l'utiliser pour évaluer l'altitude d'un point avec une précision qui dépend de nombreux paramètres.
Précision de l'altimètre
Il existe de nombreux altimètres sur le marché, leur qualité est souvent très variable et ne peut malheureusement pas être évaluée sans entrer dans le détail des spécifications du mode d'emploi.
Il faut tout d'abord distinguer deux notions qui sont souvent confondues :
• La résolution (ou définition) : C'est l'écart entre deux graduations sur un altimètre mécanique, ou l'écart minimum affiché entre deux altitudes sur un altimètre numérique. La résolution est souvent appelée abusivement "précision" dans les descriptifs commerciaux, il ne faut pas se laisser berner.
• La précision : C'est la marge d'erreur qui est associée à la mesure, c'est ce qui fait toute la différence entre un bon et un mauvais altimètre.
La précision d'un altimètre est dégradée par :
• La linéarité de la mesure : c'est l'erreur d'échelle qu'il y a entre la différence d'altitude réelle et la valeur lue.
• La reproductibilité de la mesure : c'est l'écart entre deux mesures dans des conditions identiques.
• La dérive en température : c'est la variation de la valeur lue en fonction de la température.
• Les variations de température : une forte variation de température peut perturber temporairement la lecture.
Un altimètre compensé en température, est conçu pour avoir une dérive en température très faible à une température donnée (environ 20°C)
L'estimation de la précision d'une mesure demande une bonne connaissance de son altimètre, ou de ses spécifications.
Utilisation de l'altimètre
Toute mesure d'altitude doit être précédée d'un calage de l'altimètre, il faut pour cela régler la lecture de l'altitude, sur l'altitude ou l'on se trouve. Ce calage est suffisant pour une lecture simple de l'altitude, si l'on ne recherche pas une précision optimum.
Pour une bonne précision de mesure de l'altitude, il faut un altimètre précis et l'utiliser correctement.
Choix du point de référence
Pour caler l'altimètre, il faut connaitre l'altitude précise du point ou l'on se trouve. Typiquement, on utilise une carte IGN, les courbes de niveaux indiquent l'altitude en tout point, mais elles peuvent manquer de précision. Il est préférable de choisir l'un des nombreux points ou l'altitude est indiquée.
Dans la mesure du possible, il vaut mieux choisir un point dont l'altitude est proche de l'altitude du point que l'on veut mesurer.
Calage de l'altimètre
Au moment du calage, l'altimètre doit être à une température stable. Le calage doit être suivi de plusieurs lectures pour confirmer qu'il est correct. Ce calage précis sert de référence aux mesures qui vont suivre, on suppose que la pression atmosphérique reste constante pendant la durée de la mesure.
Il faut se méfier des périodes de changement de temps ou de grand vent, le changement de pression peut faire évoluer l'altitude lue de plusieurs dizaines de mètres en quelques heures.
Lecture de l'altitude
Au moment de la lecture, l'altimètre doit être à une température stable.
Compensation de la température de l'altimètre
Si l'altimètre n'est pas complètement compensé en température, la lecture doit être corrigée de sa dérive. Il faut connaître la température de calage, la température de lecture, et la dérive de l'altimètre en m/°C.
La dérive de l'altimètre peut être estimée en plaçant l'altimètre à différentes températures et en traçant la courbe d'altitude lue, en fonction de la température. Il faut attendre la stabilisation de la température pour chaque lecture.
Compensation du jeu sur un altimètre mécanique
Sur un altimètre mécanique, le jeu de fonctionnement induit une erreur de reproductibilité de la mesure. Il est possible de réduire cette erreur si l'on rattrape ce jeu.
Compensation de la température de l'air extérieur
Si l'altitude du calage est très différente de l'altitude lue, il faut compenser la lecture en fonction de la température extérieure.
En effet, la conversion Pression/Altitude est basée sur une atmosphère standard, c'est-à-dire une atmosphère dont la température est de 15°C au niveau de la mer, et qui décroît de 6,5°C tout les 1000 m. Si l'air est plus froid que la température normale, il sera plus dense, et donc le dénivelé lu sera plus grand que le dénivelé réel. La correction à faire est de 4 m par tranche de 1000 m de dénivelé, et par degré d'écart par rapport à la température normale.
Exemple de calcul simplifié :
Le calage de l'altimètre est fait à une altitude de 1234 m, la température extérieure est -8°C
L'altitude lue est 2300 m, la température extérieure est -12°C
La température normale à 1234 m est : 15°C - 1,234 X 6,5°C = 7°C
La température normale à 2300 m est : 15°C - 2,300 X 6,5°C = 0°C
La température moyenne normale de la couche d'air est : (7°C + 0°C) / 2 = 3,5°C
La température moyenne réelle de la couche d'air est : ((-8°C) + (-12°C)) / 2 = -10°C
La température à compenser est : (-10°C) - (3,5°C) = -13,5°C
La compensation en altitude est : (-13,5°C) X 4 X (2,300 - 1,234 m) = -58 m
L'altitude réelle est donc : 2300 m -58 m =2242 m
Compensation des variations de la pression atmosphérique
S'il est possible de revenir au point de calage après la mesure, une lecture de l'altitude permet de connaître l'évolution de la pression durant la mesure. Une correction peut être faite en supposant que l'évolution à été régulière.
est-ce le même genre d'appareil qui équipe les avions( en plus perfectionné et plus fiables)?
la mesure de l'altitude peut-elle etre perturbée par une variation des conditions climatiques?
