Radiosondage - Définition

Introduction

Le radiosondage est un procédé de mesures météorologiques in situ. Un ensemble de capteurs mesurant les données pertinentes intégrés à l'intérieur d'un boîtier de quelques centaines de grammes -la radiosonde- s'élève dans l'atmosphère grâce à un ballon en latex. L'ascension dure en général entre une et deux heures et permet de tracer un profil vertical des données mesurées - une coupe de l'atmosphère. La plupart du temps, les sondages sont dits type PTU-vent, car on mesure les donnéees P (pression), T (température), U (humidité), ainsi que le paramètre FF (force du vent) et DD (direction du vent). Parfois on adjoint des capteurs spécifiques (mesure de l'ozone stratosphérique, par exemple).

Par extension, le terme de radiosondage désigne également l'ensemble des opérations de lancement puis du suivi d'une radiosonde ainsi que l'enregistrement puis la présentation des résultats qu'elle a fournis.

Historique

Les premiers sondages aérologiques dans le but de comprendre la nature et la structure de l'atmosphère furent effectués dans la deuxième moitié du XIX^e siècle au moyen de cerf-volants équipés d'enregistreurs de température et de pression (généralement des tambours couverts de noir de fumée). Cependant le cerf-volant montra bien vite ses limites, en imposant la présence d'un câble relié au sol pour le piloter, à la fois pesant et malcommode. En outre, il ne permettait pas de mesures à haute altitude et ne pouvait être utilisé par vent trop faible ou trop fort.

Ce sont Gustave Hermite et Georges Besançon qui, les premiers dès 1892, utilisèrent un ballon libre doté d'un enregistreur de température et de pression. Libéré des contraintes pesant sur le cerf-volant, le ballon s'élève librement dans l'atmosphère aussi haut que la résistance de son enveloppe le lui permet. Le ballon retombe alors au sol et on peut récupérer les enregistrements. En 1898, Léon Teisserenc de Bort organise à l'Observatoire de Météorologie Dynamique de Trappes les débuts de l'exploration systématique de la haute atmosphère. Il découvre qu'à partir d'une certaine altitude, variant à la fois selon la saison et la position géographique, la température cesse de baisser quand on s'élève : c'est la découverte de la tropopause et de la stratosphère qu'il annonce en 1902 à l'Académie des Sciences. La même année, Richard Aßmann publie indépendamment la même découverte. D'autres chercheurs ont travaillés sur les hautes altitudes, dont William Henry Dines.

Après quelques essais à partir de 1927, Pierre Idrac (1885-1935) et Robert Bureau (1892-1965) associent aux capteurs un petit émetteur radio à lampe qui retransmet au sol en temps réel les valeurs mesurées. Le premier vol d'un ballon sonde retransmettant par radio la mesure de la température est effectué le 17 janvier 1929 à Trappes. La récupération des données n'est plus tributaire d'une aléatoire récupération de l'épave du ballon, c’est la naissance du radiosondage moderne.

En 1940, les radiosondes ont complètement remplacé les météographes d'avion pour des sondages quotidiens. Des systèmes au sol utilisant des émission sonores ont été développés plus tard. Ce système de sondage radio-acoustique de l'atmosphère, appelé RASS en anglais, permet d'obtenir des informations similaires en continu mais est encore peu répandu et ne sonde pas aussi haut que les radiosondages par ballon.