Précipitations

Météo et instruments météorologiques pour l'amateur
(P. R. JAMESON 1912)

Un pichet d'eau glacée par une chaude journée d'été n'est pas une mauvaise sorte d'hygromètre. Le pichet est naturellement plus frais que l'air ambiant et, par conséquent, une partie de la vapeur d'eau contenue dans l'air se condense et s'accumule à l'extérieur du pichet.

On se souviendra que la vapeur d'eau passe à l'état liquide lorsque l'air est refroidi au-dessous d'un certain point. Le principe illustré par la cruche d'eau glacée se répète à grande échelle dans la nature chaque fois qu'il pleut ou qu'il neige.

La capacité de l'air à retenir l'humidité, ou la quantité d'humidité qu'un volume d'air donné retient, augmente avec l'augmentation de la température jusqu'à ce que la saturation soit obtenue. Il s'ensuit qu'avec une réduction de température (quelle qu'en soit la cause), une précipitation doit avoir lieu à cause de l'incapacité de l'air à soutenir la quantité de vapeur aqueuse qu'il a absorbée, le résultat étant la pluie.

La pluie, en bref, est causée par le refroidissement de l'air qui contient une certaine quantité d'humidité. Ce refroidissement peut avoir lieu soit par la montée de l'air dans des niveaux plus élevés et plus froids, soit par son contact avec une surface plus froide ; ou de sa rencontre avec un courant d'air plus froid.

De petits globules se forment et tombent par gravitation, formant de plus grosses gouttes les unes avec l'autre. Cette augmentation de poids les fait descendre plus rapidement, dépassant les autres gouttes. Plus la hauteur des nuages est grande, plus les gouttes de pluie seront grosses lorsqu'elles atteindront la terre.

La pluie est souvent causée par la précipitation de l'air d'une plaine au-dessus d'une montagne ; certaines des précipitations les plus fortes ont lieu sur les montagnes près de la mer. L'air au-dessus de l'océan est complètement imbibé de vapeur qu'il peut transporter tout en étant chaud.

Ensuite, il se heurte soudainement à une chaîne de montagnes et doit se déverser vers le haut, perdant ainsi de la chaleur ; devenant rapidement plus froide, elle ne peut plus contenir son surplus d'humidité cachée.

LES VENTS DE MER APPORTENT DE LA PLUIE

Lorsque le vent qui souffle sur l'eau atteint la terre pour la première fois, la pluie se précipite.

À Ceylan, les saisons des pluies des deux côtés de l'île se produisent à des mois différents, qui dépendent du moment où chaque côte est exposée à la mousson dominante. ("mousson" est dérivé du mot arabe pour "saison".)

Le long de la côte atlantique des États-Unis, la pluie se produit le plus souvent avec le vent du nord-est. Dans la majeure partie de l'intérieur des États-Unis, la majeure partie de la pluie est accompagnée d'un vent d'ouest. En Europe centrale, environ les trois quarts de toutes les pluies se produisent avec un vent d'ouest.

En Angleterre, si une montagne de moins de 1 500 pieds environ obstrue le vent dominant d'ouest, la plus grande quantité de pluie tombera du côté est de la chaîne, la vapeur condensée étant soufflée sur le sommet de la colline. Si la portée est plus élevée, les nuages de pluie ne peuvent pas souffler et la pluie tombe du côté ouest.

TROMPES D'EAU

Les Trompes sont des averses de pluie soudaines et excessives, qui ont été empêchées de tomber par le courant d'air ascendant jusqu'à ce qu'une grande quantité d'eau se soit accumulée.

LA TEMPÉRATURE ET L'HUMIDITÉ INDIQUENT DE LA PLUIE

Il y a une augmentation de la température et de l'humidité de l'air avant la pluie. Il ne s'ensuit pas, cependant, que chaque augmentation de l'humidité à la surface de la terre indique la pluie.

Dans les districts côtiers, une augmentation de l'humidité peut résulter du déplacement du vent pour souffler temporairement au-dessus de l'eau, et une augmentation temporaire est parfois due au brouillard.

En faisant abstraction des conditions purement locales et temporaires, on peut supposer qu'en règle générale, les pluies générales sont précédées de douze à vingt-quatre heures par une augmentation de l'humidité atmosphérique.
Les vents de pluie des États-Unis viennent des océans et du Golfe.

PLUVIOMÈTRES (PLUVIOMÈTRES)

La quantité de pluie est mesurée sur la base de la profondeur d'eau qui s'accumulerait sur une surface plane si tout restait tel quel sans perte par évaporation ou autre.

La neige, la grêle, etc., sont mesurées à la fois sur la base de la profondeur réelle des précipitations et (plus précisément) en faisant fondre la neige ou la grêle, obtenant la profondeur équivalente dans l'eau.

Il existe de nombreuses jauges autres que celles illustrées, la plus importante étant la jauge "à bâton", qui mesure avec précision (au moyen d'un bâton ou d'une règle divisé) la profondeur de l'eau dans le "récepteur".

Un gallon de pluie pèse dix livres et, s'il est étalé en une couche d'un pouce d'épaisseur, couvrira une superficie de deux pieds carrés. Un pouce de pluie donne 100 tonnes d'eau à l'acre, soit 60 000 tonnes par mile carré, mais à Khase Hills au Bengale, en Inde, les précipitations dépassent 600 pouces par an - les plus importantes au monde.

PLUVIOMÈTRES ÉLECTRIQUES

Le pluviomètre "Electrical Tipping Bucket" a un petit seau sous l'entonnoir, qui "bascule" après avoir reçu 1/100 de pouce de pluie. La quantité de précipitations est mesurée par le nombre de "pointes", qui est enregistré électriquement à une distance raisonnable.

Ensuite, il y a la "jauge de pesée", un instrument conçu pour peser la quantité de pluie ou de neige qui tombe. C'est probablement l'un des styles les plus précis, car aucune perte ne se produit par évaporation ou fonte si la neige est mesurée.

POUR MESURER LA NEIGE

Pour mesurer la chute de neige, sélectionnez un endroit où la neige n'a pas dérivé, inversez l'entonnoir de la jauge, en le pressant à travers la neige jusqu'au sol, puis donnez à l'entonnoir un virage serré et il soulèvera la neige dans sa circonférence.

Il est nécessaire de réduire la neige à l'état liquide pour une mesure précise, la méthode la plus simple étant d'ajouter un volume d'eau connu, suffisant pour la réduire à l'état de « bouillie ».

Le verre doseur gradué doit être tenu de manière à ce que la surface de l'eau soit de niveau pour obtenir une lecture exacte.

Fig. 1

La figure 1 montre le type de pluviomètre connu sous le nom de "jauge d'enregistrement de mise à zéro". Il est fabriqué sur le principe du godet basculant, la pluie tombant par l'ouverture du haut (8"x8"), passant par un petit tuyau et tombant dans le godet basculant.

Lorsqu'une quantité donnée de pluie est tombée (0,01") le poids de cette pluie fait basculer le seau du côté chargé, déchargeant la pluie dans un récepteur. L'inclinaison du seau actionne un arrangement mécanique par lequel la main est amenée à enregistrer la quantité tombée.

Le grand cadran extérieur enregistre la chute en 1-100e de pouce, une révolution complète montrant une chute d'un pouce. La petite aiguille du deuxième cadran note le nombre de tours de la grande aiguille, enregistrant jusqu'à douze pouces. L'illustration montre la lecture de la jauge à 13-100e de pouce.

Fig. 2 LE PLUVIOMÈTRE HOWARD

La figure 2, connue sous le nom de "Howard Rain Gauge", consiste en un entonnoir en métal de 5" inséré dans une bouteille en verre pour recevoir la pluie. Lorsqu'une lecture doit être prise, la pluie est versée de la bouteille dans un bocal en verre gradué qui est divisé en graduations de 0,01 pouce.

Fig. 3 JAUGE DE LA BRITISH ASSOCIATION

La "British Association Gauge" (Fig. 3) se compose d'un cylindre métallique avec un entonnoir de 5 ", qui conduit la pluie dans un récepteur métallique amovible, où elle peut être facilement mesurée sans perturber la jauge.

Fig. 4, LES GLAISHERS

Le « Glaishers» (fig. 4) est probablement le pluviomètre le plus généralement utilisé. Le risque d'évaporation est réduit au minimum en faisant, à la fin de l'entonnoir, un tube se terminant par une courbe. Dans cette courbe est retenue une certaine quantité d'eau déjà contenue dans la jauge.

Si cette jauge est enfoncée dans le sol à moins de 8 pouces du sommet, aucune évaporation n'aura lieu, même pendant les saisons les plus chaudes.

L'EXPOSITION DES JAUGES

L'exposition des pluviomètres est une question très importante, car il est très nécessaire qu'ils soient placés là où ils obtiendront une exposition appropriée. À quelques mètres l'un de l'autre, deux pluviomètres peuvent indiquer une différence de 20 % dans les précipitations lors d'un fort orage.

PLUVIOMÈTRE OFFICIEL MODÈLE BRITANNIQUE

Boîtier en cuivre avec entonnoir à rebord en laiton de 5 pouces de diamètre, bouteille intérieure en verre blanc. Bocal à motif Camden.

Le vent est l'obstacle le plus sérieux à la collecte de la quantité réelle de précipitations. Plus le vent est fort, plus la différence est grande. En soufflant à contre-courant, les tourbillons de vent formés au sommet et autour de l'embouchure emportent la pluie (et surtout la neige) si bien qu'on en attrape trop peu. La neige est souvent soufflée hors d'une jauge profonde après s'y être logée.

Dans un endroit élevé, des tourbillons de vent (produits par des murs ou des bâtiments) détournent la pluie qui tomberait autrement dans la jauge. Une jauge sur une parcelle de terrain entourée d'une clôture de trois pieds de haut (à une distance de trois pieds) recueillera, environ, 6% de pluie en plus que sans la clôture. Ces différences sont entièrement dues aux courants de vent.

Une jauge près du bord d'un bâtiment recueille moins de précipitations qu'une au centre d'un toit. Au centre d'un toit plat (au moins 60 pieds carrés) la pluie recueillie ne diffère pas matériellement de celle recueillie au sol. Les pluviomètres ne doivent pas être exposés sur les toits à moins qu'une meilleure exposition ne soit pas possible, lorsque le centre d'un toit plat et dégagé doit être sélectionné.

Une position dans un terrain dégagé, non obstrué par de grands arbres, des bâtiments ou des clôtures est préférable. Les buissons bas, les clôtures ou les murs à proximité d'une jauge sont cependant bénéfiques pour briser la force du vent, mais ils doivent être à une distance non inférieure à la hauteur de l'objet.