Journée météorologique mondiale - Un soleil généreux

22 mars 2019, 4 Commentaire(s)
Thèmes: Portrait

Cette année, la Journée météorologique mondiale du 23 mars est dédiée au soleil. Depuis un an, la Suisse jouit d’un fort ensoleillement. Au milieu du printemps météorologique, le mois d’avril 2018 présentait un ensoleillement inhabituel et annonçait un été exceptionnellement long. Pendant sept mois, le soleil s’est invité en permanence dans le ciel helvétique.

Record estival

En été, le soleil a confirmé sa bonne forme. Pendant les trois mois d’été, de juin à août 2018, quelques régions de Suisse ont enregistré le plus grand nombre d’heures d’ensoleillement depuis le début des mesures. En juin et juillet surtout, un ciel bleu et un soleil éclatant se sont imposés presque quotidiennement du matin au soir.

Infatigable jusqu’en automne

Même après cette présence inlassable durant le printemps et l’été, le soleil ne s’est pas accordé la moindre pause. Il a prolongé l’été jusque tard en automne. Dans certaines régions, la Suisse a connu l’un des mois de septembre les plus ensoleillés depuis le début des mesures et, en octobre 2018, le pays a profité d’un magnifique été indien inondé de soleil.

Bref sommeil hivernal

Ce n’est qu’à l’approche de l’hiver que le soleil s’est fait plus discret. Il a même été extrêmement rare dans certaines régions. Le Sud des Alpes a enregistré le mois de novembre le moins ensoleillé – et de loin - depuis le début des mesures. En décembre, la durée d’ensoleillement dans la plupart des régions de Suisse a été inférieure à la moyenne à long terme.

Soleil dominant vers la fin de l’hiver

Après cette courte pause, le soleil a à nouveau offert un spectacle éblouissant. Dans la deuxième moitié de février 2019, il a régné en maître absolu sur toute l’Europe centrale. Grâce à l’air très sec, presque aucun brouillard ne s’est formé dans les zones de basse altitude. Les rayons du soleil ont ainsi atteint directement toutes les régions de Suisse. L’Ouest et le Nord-Ouest de la Suisse ont connu le mois de février le plus ensoleillé depuis le début des mesures il y a plus de cent ans. Sur le Plateau central et oriental, février a été le troisième ou quatrième mois le plus ensoleillé.

 

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Davantage d’ensoleillement

Au cours des vingt dernières années, la Suisse est devenue plus ensoleillée dans les quatre saisons, et ceci aussi bien au Nord qu’au Sud des Alpes. Auparavant, pendant une trentaine d’années, le temps a été nettement plus gris, surtout au printemps et en été.

Lorsque c’est trop

Beaucoup de soleil, c’est bon pour l’humeur, mais cela ne signifie pas seulement de la joie et un temps magnifique pour aller se baigner. Une chaleur estivale persistante cache aussi de nombreux dangers. Elle provoque l’assèchement des prairies, des champs et des forêts. Les récoltes sont perdues. Les cours d’eau tarissent et les poissons meurent dans une eau beaucoup trop chaude. Dans les alpages, le bétail manque d’eau potable vitale. En plaine, dans les agglomérations, les gens souffrent de stress thermique persistant, surtout la nuit.

MétéoSuisse mesure l’ensoleillement

L’Office fédéral de météorologie et de climatologie MétéoSuisse est également chargé de la mesure de l’ensoleillement. Nous avons demandé aux responsables avec quelle précision la mesure de l’ensoleillement est effectuée et pourquoi elle est utile.

Pouvez-vous expliquer le plus simplement possible comment MétéoSuisse mesure l’ensoleillement ?

Le terme « ensoleillement » est associé à la luminosité directe du disque solaire par rapport à la lumière diffusée par le reste du ciel, c’est-à-dire au fait que le soleil n’est pas masqué par un nuage ou encore, ce qui est plus facile à observer pour l’œil humain, à l’apparition d’ombres que projettent les objets illuminés. Il est donc lié à la mesure du rayonnement direct, en opposition à la mesure du rayonnement global qui inclut la somme du rayonnement solaire et de celui diffusé par le reste du ciel. Bien entendu, ces deux mesures sont indissociables, le rayonnement diffusé par le ciel venant à l’origine du soleil et étant diffusé par des molécules de l’atmosphère ou des gouttelettes des nuages.

MétéoSuisse mesure la durée d’ensoleillement de manière automatique sur l’ensemble du territoire suisse, grâce à des capteurs installés sur plus d’une centaine de stations de mesures. Pour des raisons historiques et d’utilisation des données, il y a actuellement deux capteurs aux principes de fonctionnement différents, décrits ci-dessous, qui sont utilisés sur le réseau (cf. Figure 2).

Quelle sont précisément les données que vous recueillez ?

L’Organisation météorologique mondiale (OMM) a défini que la durée d’ensoleillement au cours d’une période donnée correspond à la somme des périodes de temps au cours desquelles le flux du rayonnement solaire direct dépasse un certain seuil (en l’occurrence 120 W/m2). Ce seuil correspond à peu près au fait que le rayonnement direct du soleil est suffisamment intense pour produire des ombres. La grandeur physique que constitue la durée d’ensoleillement s’exprime donc en unités de temps (par exemple nombre de minutes ou d’heures par jour ou par année durant lesquelles le rayonnement direct mesuré dépasse la valeur seuil). Lors de l’implémentation de ces mesures sur le réseau de MétéoSuisse, dans les années 1980, la valeur de référence limite donnée par l’OMM était de 200 W/m2, et c’est encore la valeur qui fait foi aujourd’hui sur notre réseau, pour des raisons de consistances de mesure dans le temps.

Le Haenni Solar 111, utilisé sur le réseau de MétéoSuisse depuis les années 1980, analyse des valeurs du flux du rayonnement solaire reçu par six cellules photo-électriques depuis toute la partie du ciel pouvant être parcourue par le soleil en une année. Des ailettes (visibles sur la Figure 1) tournent autour de ces cellules pour pouvoir différencier les rayons directs du soleil de ceux diffusés par le ciel. Les ailettes masquent toujours un petit segment du coin du ciel surveillé, réduisant ainsi l’énergie captée par les cellules photo-électriques pour cette portion du ciel. Si le ciel est couvert, la quantité mesurée par la portion masquée du ciel ne changera que très faiblement. Si par contre il y a du soleil, la quantité d’énergie mesurée au niveau de la portion masquée sera réduite de manière significative. L’amplitude de cette différence est ensuite mise en relation avec la valeur limite fixée (200 W/m2 dans notre cas) pour déterminer s’il y a ensoleillement ou non.

Le Delta-T SPN-1, quant à lui, est utilisé sur notre réseau depuis 2006. Il effectue des mesures de type pyranométrique. En d’autres termes, il mesure les flux de rayonnement solaire global et diffus afin d’en déduire le rayonnement solaire direct et de détecter le franchissement de la valeur seuil définie. Le principe du contraste est utilisé ici. L’appareil dispose de sept détecteurs à thermopile, placés dans différentes positions. Un masque noir (visible dans la coupole en verre sur la Figure 1) fait alterner ombre et exposition au soleil direct sur les différents capteurs suivant la position du soleil dans le ciel. La mesure de la différence entre les valeurs de l’ensoleillement reçu par ces capteurs est reliée à la valeur seuil définie pour déterminer s’il y a ensoleillement ou non.

Et dans quel but a-t-on finalement besoin de ces données ?

Outre la température et les précipitations, la durée d’ensoleillement est l’un des principaux paramètres climatiques qui ont été mesurés avec une grande précision depuis de nombreuses années et qui sont également perçus par une large population. Le mois de novembre 2018, marqué par la grisaille, ou le mois de février 2019, ensoleillé, restent fixés dans notre souvenir. La durée d’ensoleillement pour un lieu défini constitue par exemple une donnée précieuse pour le tourisme, l’architecture, le secteur de l’énergie ou l’agriculture et constitue une aide à la prise de décisions, à la publicité ou à la planification. La durée d’ensoleillement nous permet aussi d’en déduire la fréquence du brouillard et, au moyen d’une analyse spatiale, nous pouvons désormais interpoler l’ensoleillement pour chaque endroit en Suisse. Chez MétéoSuisse, les mesures de la durée d’ensoleillement sont utilisées pour vérifier le modèle météorologique ; nous suivons attentivement les longues séries de mesures afin d’en tirer des indications sur la variabilité et le changement climatiques.

 

Commentaires (4)

  1. Bellini Giovanna, 25.03.2019, 15:09

    Ce qui m'impressionne en premier dans cette publication, c'est que l'image du world météo day, ressemble aux pub pour les barbecues...
    Pour l'article, et tous ceux en général, merci pour votre talent à partager avec des non-initiés comme moi. C'est vraiment un cadeau. Moi qui aime depuis toujours observer les nuages... et qui ressens la météo dans mes vieux os depuis quelque temps...Utile, sérieux, et avec confirmations de scientifiques de nos "ressentis" hérité de tous les jardiniers de notre famille.

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  2. Claude Guignard, 23.03.2019, 16:18

    La mesure de l'ensoleillement est, comme vous le soulignez, une donnée météorologique essentielle. Il serait cependant également intéressant de connaître non seulement les heures mais le nombre de watts par m2 enregistré. Car une heure de soleil rasant d'hiver apporte par m2 bien moins d'énergie qu'une heure en été, et en plus il faut voir le moment de la journée. Au solstice d'été l'énergie apportée lorsque le soleil est au sud est certainement considérablement plus élevée qu'au solstice d'hiver. Enfin vous notez une augmentation générale de l'ensoleillement en Suisse au cours des dernières années. Une variation d'une année sur l'autre n'a pas grande signification mais lorsqu'il s'agit de décennies il faudrait tenter d'en discerner les causes.

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  3. Cedric B., 22.03.2019, 17:38

    Bonjour et merci pour ces explications. Faut-il voir dans l'accroissement de la durée de l'ensoleillement ces dernières années une tendance liée au réchauffement climatique ? Et si c'est le cas, les modèles permettent-ils de prévoir la magnitude de cet accroissement d'ici le milieu du siècle ? Merci de vos éclaircissements (sans mauvais jeu de mots :) )

    Cordialement,

    CB

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    1. MétéoSuisse, 25.03.2019, 15:31

      Il n’y a jusqu’ici pas de tendances claires dans l’évolution de la durée d’ensoleillement en Suisse. La variabilité décadaire est importante. Par exemple, l’ensoleillement a diminué de 15% entre 1950 et 1980, et augmenté de 20% depuis 1980. Il n’y a également pas de tendance établie pour la suite du XXIe siècle.