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Le ballon météorologique
MétéoSuisse-Blog | 16 février 2023
Les ballons météorologiques, ou ballons sonde, ont beaucoup fait parler d'eux ces derniers jours. Mais que sont ces ballons et à quoi servent-ils ?
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Les ballons météorologiques, ou ballons sonde, ont beaucoup fait parler d'eux ces derniers jours. Mais que sont ces ballons et à quoi servent-ils ?
Les mesures des différentes variables atmosphériques sont primordiales pour les météorologues, tant pour une analyse à très court terme de ce qui se passe, que pour servir de données de base aux modèles numériques de prévision. Les mesures à la surface sont relativement simples à réaliser et la Suisse est recouverte d’un réseau très dense de stations de mesures automatiques. Des satellites de plus en plus précis apportent aussi de nombreuses informations, par exemple la couverture nuageuse ou le contenu en humidité de l’atmosphère. Cependant, aucune de ces techniques ne permet d’avoir l’évolution en hauteur des différentes variables, c’est-à-dire un profil de l’atmosphère.
Profils atmosphériques
Avant de parler plus en détails de ballons, abordons l’importance de connaitre le profil vertical de l’atmosphère, en particulier de la troposphère. En effet, l’atmosphère est composée de différente couches (troposphère, stratosphère, mésosphère, thermosphère, etc.), mais les événements météorologiques courants sont essentiellement cantonnés à la couche la plus basse : la troposphère. Elle mesure une dizaine de kilomètre sous nos latitudes, et elle est plus ou moins stable, c’est-à-dire plus ou moins propice à des mouvement convectifs verticaux pouvant causer des orages. Et le profil de température nous renseigne sur cette stabilité. Le profil d’humidité donnera un très bon indice sur l’altitude des nuages, alors que le profil de vent est important pour les prévisions aéronautiques.
La figure ci-dessus montre un sondage effectué à Payerne à minuit mercredi 15 février. On y voit la température de l’air et la température du point de condensation, c’est-à-dire la température à laquelle l’humidité de l’air va se condenser. On observe une inversion thermique marquée (l’air est plus froid à la surface qu’à 1000 mètres). Sur le bas du profil, les deux températures se chevauchent, ce qui indique de l’air qui se condense, donc une situation de brouillard à proximité de la surface. Pour une analyse d’un profil atmosphérique, vous pouvez vous référer à ce blog.
Les modèles météorologiques n’arrivent pas toujours à modéliser correctement la stratification de l’atmosphère. Les mesures de profils sont donc essentielles afin de corriger les modèles.
Les ballons sonde
Mesurer un profil atmosphérique n’est pas une tâche aisée. Certains avions transmettent des informations de température, mais cela reste limité à la hauteur de vol de ces derniers. Depuis plus d’un siècle, les météorologues utilisent donc des ballons sondes. Ces ballons sont gonflés généralement à l’hélium et muni d’un boitier qui va mesurer diverses variables comme la température et l’humidité. Ils sont également munis d’un GPS qui permet de suivre l’altitude et la trajectoire et de déduire la vitesse et la direction du vent, ainsi que d’un émetteur radio qui communique toutes les mesures et la position en temps réel. MétéoSuisse procède à deux lancers quotidiens, à minuit et midi, depuis Payerne.
La trajectoire des ballons
Une fois lâchés, les ballons vont voler au gré des vents. Ils atteignent généralement une altitude d’environ 35 km avant d’exploser. Le boitier d’instruments redescend alors jusqu’à la surface, munis d’un parachute afin de ne pas causer de dégâts. La plupart de temps, les boitiers ne sont pas retrouvés. Si lors d’une randonnée alpine vous découvrez l’un de ces boitiers, pas de souci : une étiquette sur la sonde indique une adresse internet avec des instructions permettant de renvoyer la sonde trouvée à MétéoSuisse ou de recycler ses composants.
De nombreux lancers de ballons ont lieu tous les jours dans le monde entier. Les ballons peuvent parcourir plusieurs centaines de kilomètres. Le site https://radiosondy.info/ permet de suivre en direct les ballons météorologiques dans le monde. L’image ci-dessous montre les vols de ballons au-dessus de la Suisse pour les dernières 48 heures.