Les instruments météorologiques à travers les âges

25 octobre 2018, 15 Commentaire(s)

Depuis l’origine, l’homme est concerné par la météorologie : elle conditionne en effet ses journées et rythme sa vie. Nos ancêtres ne disposaient toutefois pas d’instruments de mesure, ils ont néanmoins pu développer des observations de phénomènes météorologiques et établir des liens de cause à effet. Au contact direct de la nature, marins et paysans ont pu générer de nombreux proverbes ou dictons. Il faudra attendre le XVIIème siècle pour que les découvertes et les développements techniques se mettent en place.

Naissance d’une science

La renaissance des arts et des lettres s’accompagne également d’un renouvellement des sciences, telle que la physique. Les précurseurs seront nombreux, d’illustres savants comme Léonard de Vinci, Johannes Kepler ou encore René Descartes.

Les instruments :

Le thermomètre

L’idée de mesurer la température est très ancienne. Un appareil avait déjà été imaginé 2 siècles avant J.C.  Mais le premier instrument indiquant une valeur quantitative de la température remonte à 1608 et a subi quelques modifications au fil des années. Toutefois, la faiblesse de ces thermoscopes ou thermomètres à air résidait dans leur sensibilité à la pression atmosphérique. Il faudra attendre 1645 pour s’affranchir de ce défaut, le thermomètre était né. D’abord à eau, puis à alcool et, pour finir, à mercure en 1714. S’est posée alors la question de la graduation, 19 échelles ont traversé les temps, mais c’est celle de Celsius, finalement inversée, qui sera retenue en 1743.

Le baromètre

Bien que l’idée de mesurer l’air remonte à Aristote, c’est au XVIIème siècle que naîtra le premier baromètre. Torricelli applique la théorie de Galilée, selon laquelle aucun corps ne peut s’élever sans qu’un autre s’abaisse en contrepartie. Il explique qu’il veut non seulement créer le vide, mais aussi fabriquer l’instrument qui permettra de mesurer les changements de pression. Pendant un siècle, les savants ne cesseront d’apporter des modifications visant à améliorer cet instrument. Á la fin du XVIIIème siècle, l’échelle de mesure des pressions n’est pas encore commune à toute la communauté scientifique, mais au vu de la fiabilité des mesures, le baromètre est largement utilisé par les météorologistes.

L’hygromètre

Les grecs anciens avaient déjà une bonne perception et compréhension du cycle de l’eau, toutefois l’humidité de l’air était très difficile à mesurer. Au XVème siècle, un mathématicien allemand, Nicola de Cues, aurait inventé un instrument primitif consistant en une balance sur la laquelle reposaient deux plateaux : l’un chargé de pierres et l’autre d’un poids équivalent de laine. Lorsque l’air se chargeait en humidité, le plateau de laine s’abaissait. Á l’inverse, le plateau s’élevait si l’air s’asséchait. Plus tard, plusieurs méthodes furent éprouvées, comme l’allongement d’une corde tendue ou d’un boyau d’animal ou le gonflement du bois. Les propriétés de l’air humide étaient donc bien connues, mais la fabrication d’un appareil fiable et pratique s’avérait plus difficile. La communauté scientifique possédait donc des hygroscopes, mais pas d’hygromètre. Il faudra attendre Horace Bénédict de Saussure pour l’invention de l’hygromètre à cheveux au XVIIIème siècle, encore utilisé il y a quelques dizaines d’années.

Le pluviomètre

Il est fait mention de récipients gradués servant à mesurer la quantité de précipitations dans un texte sanscrit du IVème siècle avant J.C.  En Palestine, au 1er siècle de notre ère ou en Corée au XVème siècle. Vitale pour l’agriculture, la pluie a fait très tôt l’objet d’observations et de mesures. L’Europe s’est tardivement intéressée à la pluviométrie, car moins sensible au risque de sécheresse. C’est d’Angleterre que viendra le progrès au XVIIème siècle avec la fabrication de pluviomètres munis d’une graduation comparables à ceux d’aujourd’hui.

L’anémomètre

L’homme s’est toujours intéressé à la direction du vent; par exemple le chasseur approchant le gibier sans être senti par lui. L’invention de la girouette qui permettait de définir la direction du vent paraît très ancienne. Par contre, il était plus difficile d’apprécier la vitesse du vent. Il faudra donc attendre encore le XVIIème siècle pour voir naître des instruments mesurant à la fois la direction et la vitesse du vent. L’instrument conçu par Robert Hooke était composé d’une plaque mue par un bras se déplaçant le long d’un arc de cercle gradué selon la force du vent. Plus le vent est fort, plus la plaque est poussée vers le haut. La direction est quant à elle donnée par le déplacement de l’appareil autour d’un axe vertical.

De nos jours

Les scientifiques n’ont cessé d’apporter des améliorations aux instruments équipant les stations de mesure. Les relevés s’automatisent et les instruments contenant du mercure sont démantelés en raison de leur toxicité.

La technologie électronique et informatique permet aujourd’hui d’avoir des mesures fiables, justes et précises. Mais nul ne doute que de nouveaux instruments verront le jour dans le futur …

Commentaires (15)

  1. N. S., 02.11.2018, 11:31

    Bravo ! Encore un article très intéressant. Merci pour ce blog toujours très bien alimenté !

    1. Vouardoux, 05.11.2018, 12:56

      Bravo bien reçu

  2. F.Ralph, 31.10.2018, 10:19

    Un grand merci pour vos explications, cela fait du bien d'entrer dans le monde des scientifiques, chercheurs et découvreurs d'idées !!! Comprendre ou essayer de comprendre cela fait du bien. Merci à toute l'équipe qui à rédiger ces articles.

  3. Béatrice, 30.10.2018, 21:05

    Merci pour votre article, très intéressant , et de manière générale pour votre blog, de qualité ! Pourriez-vous préciser le fonctionnement de l’hygromètre de Saussure? Merci !

    1. MétéoSuisse, 31.10.2018, 08:08

      L’hygromètre à cheveu utilise la propriété du cheveu humain qui s'allonge ou se raccourcit lorsque l'hygrométrie varie. Le collège de Saussure à Genève a consacré une page internet sur le fonctionnement de l’hygromètre à cheveu décrit par Horace-Benedict de Saussure.
      https://www.collegedesaussure.ch/presentation/horace-benedict-de-saussure/fichiershbs/node66.html

  4. Nadège Marchiando, 30.10.2018, 08:23

    Excellente idée d'exposée l'histoire des instruments de mesures.

    J'imagine volontiers les difficultés que les scientifiques avaient pour poser la base des échelles (par exemple, quelle est la bonne référence pour graduer un thermomètre ?). Les débats devaient être passionnants.

    Bravo pour votre blog ! Je me réjouis de lire les autres articles à venir.

  5. Roufonik, 28.10.2018, 09:53

    Un instrument peu connu et ancien est le polymètre de Lambrecht, composé d'un hygromètre à cheveux et d'un thermomètre à mercure, permettant d'obtenir approximativement la température du point de rosée.

  6. V. Griesser, 28.10.2018, 07:26

    Très intéressant. ! Merci 😊

  7. Didier, 27.10.2018, 21:58

    Toujours bon de rappeler les fondements d'une science de plus en plus essentielle à notre quotidien, toutes activités confondues. Merci pour ce rafraîchissement

  8. Danielle, 27.10.2018, 10:49

    Quelle bonne idée cette rubrique historique. Bravo!

  9. Eric Déjardin, 27.10.2018, 02:44

    Exposé clair, qui ne peut que donner envie de visiter un musée, une exposition consacrée à l'histoire de la météorologie !
    Vous n'avez pas ça, chez MétéoSuisse ?

    1. Jacques, 28.10.2018, 14:02

      Il y a un peu de ça au Musée d’histoire des Sciences à Genève.

  10. raymond 26.10.2018, 26.10.2018, 08:03

    j ai appris beaucoup de choses merci

  11. Sandra, 25.10.2018, 20:55

    Merci pour cet historique très intéressant!

  12. Thierry, 25.10.2018, 13:48

    Bonjour,
    Article très intéressant, merci