Radiosondage - Définition
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Processus de mesure
Le ballon est gonflé de façon à avoir une vitesse ascensionnelle d'environ 5 m/s. On utilise en général de l'hélium plus sécuritaire pour gonfler le ballon. Cependant, l’hydrogène est encore utilisé dans les postes éloignés, comme dans l'Arctique canadien, car il est facile à produire par hydrolyse et ne nécessite pas de transport coûteux.
La sonde effectue des mesures à environ toutes les dix secondes, ce qui se traduit par un échantillonnage du profil de l'atmosphère grosso modo tous les 50 mètres, du sol jusqu’à l'altitude d'éclatement du ballon. Cette dernière est en général comprise entre 20 000 et 30 000 mètres.
Par convention de l’Organisation météorologique mondiale, des radiosondages sont effectués deux fois par jour, à 00 et 12 TU, afin de suivre l'évolution de l’atmosphère régulièrement. Les stations météorologiques d’où on relâche les ballons sont en général fixes mais il existe des stations mobiles que l'on peut déplacer pour des besoins spécifiques. Certaines stations vont effectuer des sondages supplémentaires sur demande comme un relâchement de gaz toxiques, de cendres volcaniques ou lorsque les météorologues veulent savoir la stabilité de l'air dans une région propice aux orages.
Dispositifs de mesure
Les éléments fondamentaux d'une radiosonde moderne sont :
- l'alimentation électrique (qui doit supporter sans faillir une variation de température allant de +20°C, au sol, à -50°C, à l'altitude de la tropopause) ;
- l'émetteur radio (soumis aux mêmes contraintes) ;
- un dispositif de radionavigation-ou à défaut un transpondeur ou un réflecteur radar (indispensable pour mesurer les déplacements du ballon sonde et d'en extraire la force et la direction du vent) ;
- un capteur de pression (absent sur certains modèles de sondes disposant d'autres systèmes de mesure d'altitude) ;
- un capteur de température et un capteur d'humidité.
Importance du radiosondage dans la prévision météorologique
Les données ou les valeurs qui leur sont associées peuvent être reportées sur un émagramme, un téphigramme, un Skew-T ou tout autre diagramme thermodynamique. Les météorologues peuvent ainsi se faire une idée de la stabilité de l'air, du type de masse d'air, des couches nuageuses et de l'évolution de ces paramètres autour du point où a été lâché la radiosonde.
Les données d'un ensemble de radiosondes, permet de représenter en trois dimensions l'atmosphère et sont exploitées pour la prévision météorologique. En particulier, les modèles de prévision numérique du temps (NWP: Numerical Weather Prediction en anglais) résolvent l'ensemble des équations différentielles de la physique de l'atmosphère grâce à de très puissants ordinateurs. Les radiosondages permettent de fournir les données initiales aux modèles et sont donc un maillon essentiel de la chaîne de prédiction. Cependant, le coût élevé en hommes et en matériel du vaste réseau mondial de radiosondage a conduit à son réexamen récemment.
Les lancers de ballons ont donc été grandement automatisés depuis les années 1990 et certaines stations ont été fermées au profit d'autres capteurs tels les mesures par les avions de ligne (AMDAR) et par satellites météorologiques. Cependant, les radiosondages ont comme avantage d'être effectuables quel que soit le temps et toujours aux mêmes endroits alors que les autres méthodes ne sont pas aussi robustes: les données d'avions ne couvrent que des zones et des altitudes limitées, les données satellitaires ne sont extrapolables que dans la couche au-dessus des nuages.
