Mesure de la météo: pression, nuages et humidité

Un petit matin d'été. Jenny est à une station météo. Elle veut mesurer la pression atmosphérique, les nuages et l'humidité pour l'aider à prévoir la météo du jour. Lequel de ces instruments devrait-elle utiliser ? Et comment peuvent-ils l'aider à prévoir le temps ?

Commençons par la pression. L'air de l'atmosphère terrestre est attiré par la gravité et exerce une pression sur la surface de la Terre. La pression est mesurée à l'aide d'un baromètre. Ce baromètre contient une petite boîte métallique souple. Tout l'air a été pompé hors de la boîte donc quand la pression atmosphérique à l'extérieur de la boîte change, le métal se dilate ou se contracte.

Ces mouvements actionnent des leviers qui font tourner une aiguille vers la gauche ou vers la droite autour du cadran du baromètre. Le cadran affiche la pression en hectopascals. Mille treize hectopascals est la pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer. Lorsque la pression atmosphérique est haute, l'air tombe et peu de nuages se forment. En été, une pression haute signifie souvent un ciel clair et un temps sec et ensoleillé.

En hiver, une pression haute signifie un ciel clair mais un temps plus froid, car il n'y a pas de nuages pour piéger la chaleur. Lorsque la pression est basse, l'air monte et des nuages se forment. Donc, la pression basse apporte souvent de la pluie ou de la neige. On peut aussi prédire le temps en observant directement les nuages. Pour cela, il suffit de compter combien il y a de nuages, imaginez le ciel divisé en huit cases.

Ces boîtes sont appelées des octas. Si les huit octas sont vides, le ciel est clair. Si les huit sont pleins, le ciel est couvert. Lorsqu'il n'y a qu'un nuage, imaginons combien de boîtes il remplirait s'il était aggloméré. De cette façon, nous estimons la couverture nuageuse.

Nous pouvons tester la hauteur des nuages avec un célomètre. Le célomètre envoie un laser vers le ciel. Le laser est réfléchi de la base des nuages vers le récepteur du célomètre. Cela donne une lecture de la hauteur des nuages, en mètres. La hauteur des nuages, ainsi que leur forme et leur couleur, nous indiquent de quel type de nuages il s'agit.

Ces nuages bas, blancs, en forme de chou-fleur sont des cumulus. Ils sont souvent repérés par beau temps. Et ces nuages à mi-hauteur, gris foncé et épais, sont des nuages nimbostratus. Ils apportent de fortes pluies. Nous pouvons également prédire la pluie en mesurant la quantité de vapeur d'eau dans l'air - l'humidité.

Une façon de mesurer l'humidité est d'utiliser un instrument appelé psychromètre. Un psychromètre utilise deux thermomètres attachés à une poignée pour mesurer la quantité d'eau dans l'air par rapport à l'eau maximale que l'air peut contenir à une certaine température. L'un des thermomètres a un morceau de tissu humide à l'extrémité. On l'appelle le thermomètre à bulbe humide. Nous faisons tourner le psychromètre pour aider l'eau du tissu humide à s'évaporer.

Cela refroidit la température sur ce thermomètre. Ensuite, nous comparons les températures sur les deux thermomètres. Plus la différence est petite, plus l'air est proche de sa capacité maximale de rétention d'eau. Cette comparaison nous donne l'humidité relative. Plus l'humidité relative est élevée, plus il est probable que la pluie arrive.

Lorsque l'humidité relative atteint 100 %, les nuages ne peuvent plus retenir d'eau et il commence à pleuvoir. Alors, Jenny, quel temps fait-il aujourd'hui ? Voyons voir… le baromètre affiche 1020 hectopascals il semblerait que nous vivons un front à pression haute. La couverture nuageuse est de trois octas… et d'après le célomètre, elle fait 500 mètres de haut. Les nuages ressemblent à de petits cumulus.

Et le psychromètre montre que l'humidité relative est de 10 %. Ce sera une journée claire, sèche et ensoleillée!