Baromètre - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Le baromètre est-il un instrument de prévision du temps?
A un endroit donné, l'indication donnée par un baromètre varie continuellement, de façon très rapide sous l'action du vent, surtout s'il souffle en rafales, mais aussi à plus long terme (quelques minutes, quelques heures ou de façon quotidienne) sous l'effet d'autres causes liées à divers phénomènes météorologiques ou climatiques.
Il est généralement impossible de faire une très bonne prévision à partir d'une simple lecture de baromètre en un lieu donné. Toutefois, il est bon de savoir que l'approche d'une dépression ou d'un creux barométrique se traduit par une tendance de pression à la baisse sur une période de l'ordre de 3 à 12 heures. La valeur et la rapidité de la baisse de pression sont des indicateurs valables de l'intensité de la perturbation atmosphérique qui s'approche.
En l'absence de prévisions météorologiques modernes, ou en supplément de celles-ci, un observateur avisé peut arriver à faire une prévision à court terme d'une certaine valeur en tenant compte de la climatologie locale, des vents, des nuages et de la tendance de pression.
Données scientifiques sur la pression atmosphérique
La pression atmosphérique peut être exprimée en millimètres de mercure (mm Hg) ; ou en utilisant l'unité habituelle de pression : le millibar (mb), appelé officiellement « l'hectopascal (hPa) » depuis 1986, de façon à se rappeler plus aisément qu'il vaut 100 pascals.
Lorsque l'on s'élève, la pression diminue ; pas de façon linéaire, mais de moins en moins vite. Elle dépend aussi du profil de température qui règne au-dessus du lieu où on la mesure. Dans les observations météorologiques, on indique généralement trois valeurs : la pression au niveau de la station (appelée « QFE »), mesurée par un baromètre bien étalonné ; la pression réduite au niveau moyen de la mer dans l'atmosphère standard (appelée « QNH »), c'est-à-dire celle qui régnerait théoriquement, au même endroit, à l'altitude zéro de référence (le niveau moyen de la mer n'est pas facile à définir…) ; et enfin la pression réduite au niveau moyen de la mer dans l'atmosphère réelle (appelée « QFF »).
La formule ci-dessous permet de calculer la pression réduite dans l'atmosphère standard. Dans une telle atmosphère imaginaire, il règne toujours une température de 15 °C (= 288,15 K) à l'altitude zéro (si la température est sensiblement différente, la réduction comportera une erreur non négligeable. Voir à ce sujet l'article sur la pression atmosphérique) :
- la température diminue de 6,5 °C par km (donc de 0,0065 °C par mètre) jusqu'à l'altitude de 11 km ;
- la pression au niveau zéro vaut 1 013,25 hPa ;
- l'accélération due à la pesanteur est partout constante et vaut 9,80665 m/s2 ;
- il n'y a absolument pas d'eau.
![p_{red} = QFE + 1013,25 \left[ 1- \left(\frac{288,15-0,0065 h}{288,15} \right)^{5,255} \right]](https://static.techno-science.net/illustrationWebp/Definitions/autres/9/93f7d1497ec87a562c93947a68c6f05c_e921fb9f5c2ff6c693c81da5d159e695.png)
avec QFE = pression absolue [hPa], pred = pression réduite au niveau moyen de la mer [hPa] et h = altitude au-dessus du niveau moyen de la mer [m].
Il est toujours utile d'avoir des ordres de grandeur. À basse altitude, si l'on monte de 10 m, la pression baisse d'environ 1,25 hPa.
Un baromètre, quel qu'il soit, donne toujours la pression qui correspond à l’altitude où il se trouve. La pression atmosphérique donnée par les stations météo est toujours ramenée au « niveau moyen de la mer », afin d’avoir un point de référence.
Quant à la pression réduite au niveau moyen de la mer dans l'atmosphère réelle, elle peut se calculer grâce à la formule suivante (car, contrairement à la formule de réduction dans l'atmosphère standard qui est universelle, la formule utilisée pour l'atmosphère réelle varie d'un pays à l'autre) :
QFF = QFE.exp(gz/RT)
QFF = pression réduite au niveau moyen de la mer
QFE = pression de la station en hPa
z2 = altitude de la station en mètres
T = (T2 + T1) / 2 en kelvins
T1 = 288,15 – 0,0016 Z2 température moyenne au niveau de la mer ajustée à l’altitude
T2 = température moyenne de la station sur 12 heures en kelvins ou (Tmax+Tmin)/2
g = accélération locale due à la pesanteur = de 9,77 à 9,83 m/s2
R = 287,0529 J/kgK = constante massique des gaz parfaits pour l’air sec
R = R* / Ma
R* = constante molaire des gaz parfaits = 8,31432 J K-1 mol-1
Ma = masse molaire de l'air sec = 28,9644 g mol-1
En gros, à basse altitude, la pression diminue de 1 hPa quand on monte de 8,3 m ou augmente de 1 hPa quand on descend de 8,3 m (pour une température de 283 K c'est-à-dire 10 °C).
