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Dans le monde d’aujourd’hui, il est simple de consulter son téléphone ou d’allumer la télévision pour connaître les prévisions météorologiques.
Mais il n’en a pas toujours été ainsi.
Avant la télévision et même la radio, les gens utilisaient des outils plus primitifs pour prévoir ce que le ciel pourrait apporter dans les jours à venir.
Le baromètre était l’un de ces instruments.
Il était largement utilisé dans les bateaux, les avions et les maisons du monde entier pour prévoir le temps qu’il allait faire en surveillant les changements de pression atmosphérique.
Bien que le simple baromètre ait été dépassé par la technologie moderne dans les cercles météorologiques, il est néanmoins amusant de l’avoir chez soi et de comprendre comment le lire.
Nous vous proposons une introduction aux baromètres dans ce billet, en expliquant leur fonction et comment les utiliser pour prévoir le temps aujourd’hui.
Les baromètres servent à mesure la pression atmosphérique et vous donnent la liberté d’être moins dépendant des applications et des prévisions locales souvent inexactes (des études ont montré que les météorologues locaux exagèrent la probabilité de mauvais temps pour obtenir de meilleures audiences ! ), et ils vous aident à vous sentir plus connecté aux forces naturelles à l’œuvre derrière votre fenêtre.
Une brève histoire du baromètre
La découverte de la pression atmosphérique est le résultat d’une expérience menée à l’origine en 1640 pour démontrer la présence de vides naturels.
En 1643, Evangelista Torricelli a mis du mercure dans un long tube, en a scellé l’extrémité et l’a placé dans une petite citerne ouverte contenant du mercure.
Lorsque le tube a été ouvert, le mercure s’est déversé et a rempli la citerne, mais il a cessé de couler après avoir parcouru environ un quart de la longueur du tube.
Il fallait que quelque chose fasse pression sur le mercure dans la citerne pour l’arrêter, et ce quelque chose s’est avéré être l’atmosphère elle-même, que l’on croyait en apesanteur.
Le premier baromètre est ainsi créé.
En quelques décennies, l’appareil est mis à la disposition des riches gentlemen et des scientifiques, professionnels ou amateurs.
La fabrication de boîtiers élaborés pour ces nouveaux instruments météorologiques était un travail d’amour pour les ébénistes de la fin du 17e siècle, et exposer un baromètre dans sa maison a rapidement gagné en notoriété comme symbole de richesse et de noblesse.
Les pères fondateurs de notre nation faisaient partie de ceux qui les appréciaient ; Washington et Jefferson notaient tous deux régulièrement la pression atmosphérique dans leur journal.
Le premier baromètre mécanique, non liquide, a été créé en 1840.
Il a rapidement gagné en popularité grâce à la facilité de transport de ces gadgets, et non en raison des inquiétudes liées au mercure (comme c’est le cas aujourd’hui).
Comme les baromètres à mercure devaient mesurer au moins un mètre pour que la pression de l’air équilibre la pression du liquide, ce qui est nécessaire pour que l’instrument fonctionne, ils étaient beaucoup plus petits et donc moins chers.
En 1900, ces versions mécaniques, ou anéroïdes, avaient totalement supplanté le baromètre à mercure, rendant les baromètres plus largement accessibles au grand public.
L’établissement de prévisions à l’aide des informations fournies par les baromètres est resté une science assez rudimentaire jusqu’au 17e siècle ; tout ce qu’ils faisaient vraiment, c’était d’anticiper les tempêtes lorsque la température baissait rapidement, et personne ne comprenait encore vraiment la science du temps et de la pression atmosphérique.
L’amiral Fitzroy, un capitaine de navire anglais, a mené d’importantes recherches avec ses baromètres au milieu des années 1800 et a ainsi créé les premiers tableaux de prévision complets.
On lui reconnaît aujourd’hui le mérite d’avoir fondé le secteur des prévisions météorologiques et d’avoir découvert la valeur prédictive des variations de la pression barométrique (que nous examinerons dans un instant).
Pendant que Fitzroy travaillait, des météorologues et des passionnés de météo du monde entier échangeaient des lettres avec d’autres observateurs pour enrichir les données et la compréhension scientifique du fonctionnement et du mouvement des systèmes météorologiques.
Les prévisions météorologiques ont vraiment pris leur essor après l’invention du télégraphe, qui a facilité cet échange d’informations.
Il était désormais possible de transmettre rapidement les observations et les données météorologiques, ce qui permettait de réaliser des graphiques et des analyses.
Le gouvernement a créé le Bureau météorologique (aujourd’hui le Service météorologique national) en 1870, car la précision des prévisions s’est progressivement améliorée et il est apparu clairement que la capacité à prévoir les tempêtes et les gelées favorisait le commerce, l’agriculture et l’armée, tout en sauvant des vies.
Pour fournir des prévisions aux agriculteurs, aux marins et aux habitants, des centaines de stations météorologiques du Bureau météorologique à travers le pays s’appuyaient sur les relevés des baromètres, des thermomètres, des hygromètres (qui mesurent l’humidité), ainsi que sur les observations faites sur le terrain et en mer.
Les ordinateurs n’ont commencé à être utilisés pour les prévisions météorologiques qu’au milieu du XXe siècle, et les dispositifs de surveillance traditionnels comme le baromètre ont commencé à être de moins en moins utilisés.
Si les relevés de pression jouent toujours clairement un rôle important dans les prévisions, cette analyse est désormais effectuée numériquement plutôt qu’à la main.
Bien que les météorologues professionnels n’utilisent plus de baromètres « analogiques », il est toujours utile de savoir s’en servir.
Comprendre ce qu’est réellement la pression atmosphérique est la première étape de l’acquisition de cette connaissance.
Qu’est-ce que la pression atmosphérique ?
En termes simples, la pression atmosphérique, également appelée pression barométrique, est le poids de l’air au niveau de la mer.
Lorsque l’on considère l’idée de la pression de l’eau, cela devient un peu plus clair.
La pression augmente à mesure que vous vous enfoncez sous l’eau.
Cela s’explique par le fait que le poids de l’eau qui vous recouvre augmente au fur et à mesure que vous descendez.
Vous êtes sous un pied d’eau, et le poids de ce pied pèse sur vous.
Vous êtes pressé par le poids d’un pied d’eau supplémentaire dans deux pieds d’eau.
C’est logique.
Considérez la terre maintenant comme le fond de l’océan de l’atmosphère.
L’air n’est pas en apesanteur, comme l’a démontré Torricelli.
Le poids de l’air depuis le sommet de l’atmosphère jusqu’à vous est ce que l’on appelle la pression barométrique.
À mesure que vous montez, la pression diminue naturellement puisqu’il y a moins d’air au-dessus de vous.
Depuis le baromètre à mercure de Torricelli, qui était encore utilisé sous une forme rudimentaire jusqu’à ces dix dernières années environ, la pression atmosphérique est souvent mesurée en pouces de mercure (en Amérique, donc ; elle est en millibars dans les nations métriques).
Cette mesure commence à être remplacée par une mesure connue sous le nom d’hectopascals, car ce liquide dangereux est désormais illégal dans la plupart des endroits et des baromètres plus contemporains deviennent plus populaires.
Il s’agit essentiellement d’une mesure en livres par pouce carré, qui correspond davantage à ce que l’air ressent réellement.
Cette mesure sera affichée sur tout baromètre grand public que vous voyez aujourd’hui, qu’il affiche des pouces ou des millibars.
Maintenant que nous savons ce que c’est, examinons l’impact de la pression sur notre météo.
ou, plus précisément, l’impact de la météo sur la pression atmosphérique.
Comment la météo affecte la pression atmosphérique
Les grands indicateurs « H » et « L » se déplaçant sur une carte sont l’une des choses que l’on voit le plus souvent dans les prévisions météorologiques.
Il s’agit de vastes zones de haute ou de basse pression qui s’étendent généralement sur des centaines de kilomètres.
Une zone de haute pression est plus élevée que ce qui l’entoure ; il n’y a pas de valeur numérique qui désigne une haute ou une basse pression.
L’air est poussé vers le bas par une région de haute pression, ou plus de force vers le bas.
Le réchauffement qu’il subit en descendant empêche le développement de nuages et de systèmes de tempête.
Par conséquent, un temps favorable ou beau est généralement toujours indiqué par une pression élevée.
Cependant, l’air aspire à s’élever.
Il aura donc cette chance lorsqu’il entrera dans une région de basse pression, où la force descendante n’est pas aussi forte.
L’air se refroidit au fur et à mesure de son ascension, ce qui entraîne sa condensation et la formation de précipitations.
Par conséquent, les basses pressions sont liées au mauvais temps (bien que « mauvais » soit un terme relatif car certaines personnes apprécient les orages et la pluie !)
Vous pouvez donc voir une carte avec des zones de haute et de basse pression.
Ces phénomènes sont produits par divers éléments, dont beaucoup échappent totalement au contrôle ou à la prévision de l’homme, comme le vent, la rotation de la planète et le soleil.
Mais nous savons quel type de temps ces variations de la pression atmosphérique annoncent.
Le bon temps est indiqué par un baromètre avec une lecture élevée, ou une pression élevée, et qui est stable.
Vous êtes actuellement dans un système de haute pression.
Si le baromètre baisse, un système de basse pression s’approche et le temps risque d’être plus mauvais.
La gravité du temps dépend de la différence entre les systèmes de haute et de basse pression.
Plus la différence est grande, plus l’atmosphère est volatile et plus la tempête est forte.
La probabilité de voir de la pluie ou des orages diminue à mesure que la différence se réduit.
Bon, vous savez donc comment le temps affecte la pression atmosphérique.
Maintenant que nous connaissons les différents types de baromètres, nous pouvons apprendre à les utiliser pour prévoir le temps.
Types de baromètres
Différents types de baromètres ont été utilisés au fil du temps pour aider à la fois les marins et les prévisions météorologiques.
Examinons-les rapidement ainsi que comment fonctionne un baromètre :
Le mercure : Ce fut le premier baromètre, comme nous le savons tous.
Il utilise une citerne de mercure ouverte et un tube fermé d’au moins 30 pouces de haut.
Le mercure ouvert est comprimé par l’air, ce qui fait monter ou descendre le niveau de mercure dans le tube.
Aucune nouvelle version n’est disponible sur le marché à l’heure actuelle en raison de l’utilisation d’un matériau dangereux.
Les variantes modernes utilisent un volume fixe de gaz confiné dans le tube plutôt que du mercure ou une piscine ouverte et ont essentiellement le même fonctionnement.
En fin de compte, elles ne sont pas aussi précises que les versions plus récentes.
Anéroïde : Instrument non liquide, le baromètre anéroïde a été créé en 1844.
Il utilise un minuscule récipient métallique, appelé cellule anéroïde, qui est fabriqué dans un alliage de béryllium et de cuivre.
La face du baromètre est actionnée par des leviers mécaniques qui se déplacent lorsque la pression de l’air change, ce qui entraîne la dilatation ou la contraction de la boîte.
Ce sont souvent les outils étonnants que l’on s’imagine voir à bord de navires anciens et de stations météorologiques, mais ils sont souvent encore utilisés de nos jours.
Électronique : Les baromètres utilisés dans la navigation et la météorologie contemporaines sont principalement électroniques, comme c’est le cas de tous les outils actuels.
Comme il est un peu difficile de saisir leur fonctionnement, j’ai dû demander au professeur et météorologue Jon Van de Grift de me l’expliquer aussi simplement que possible :
« L’utilisateur peut évaluer son élévation par rapport au niveau de la mer grâce à des capteurs barométriques électroniques.
Il s’agit notamment de jauges de contrainte, qui sont de petits fils dont la résistance électrique se modifie en réponse à l’influence de la pression atmosphérique sur un diaphragme enroulé autour d’eux.
Un convertisseur peut lire la variation de tension qui en résulte, l’amplifier et la montrer à l’utilisateur.
Quel type devez-vous acheter ?
J’ai été surpris de constater à quel point il était difficile de trouver un baromètre.
Il n’y a pas beaucoup de choix, en général.
Trouver une station météo numérique, qui comprendra probablement un baromètre ainsi que d’autres relevés comme la température et l’humidité, est la première option et la meilleure pour le vrai météorologue.
Ces stations sont parfois disponibles dans les grandes surfaces, les magasins d’articles de sport et même les pépinières et les magasins de fleurs, mais vos choix seront probablement limités à un ou deux modèles.
L’achat en ligne, comme celui-ci, est votre meilleure option.
Vous accrochez un capteur à l’extérieur de celui-ci, et le capteur transmet les mesures à un lecteur informatisé.
L’autre solution consiste à se procurer un baromètre anéroïde de belle apparence auprès d’un marchand en ligne plutôt que d’acheter une antiquité.
J’ai cherché un baromètre dans toute la ville, mais je n’ai rien trouvé.
Ce n’est pas comme si c’était une petite ville ; c’est à Denver.
J’ai finalement acheté ce modèle chez Fischer.
Les baromètres anéroïdes sont un outil formidable qui constitue également un bel ornement mural.
Peu importe qu’ils soient à l’intérieur ou à l’extérieur, mais sachez que certains facteurs, notamment la proximité de bouches de chauffage ou de refroidissement ou l’utilisation de climatiseurs ou d’humidificateurs, peuvent modifier les lectures.
Comment utiliser un baromètre pour prévoir le temps ?
Connaître la physique des prévisions météorologiques a rendu la tâche étonnamment facile.
Les principes fondamentaux de la mesure et de l’évaluation de la pression sont les mêmes, qu’il s’agisse d’un baromètre anéroïde ou numérique, à quelques différences près.
Votre baromètre est simple à configurer.
La version anéroïde nécessite un étalonnage manuel.
Il suffit de régler l’aiguille (comme sur une horloge) avec un petit tournevis pour correspondre à la pression barométrique locale du moment (j’utilise weather.gov).
Il est préparé une fois que vous avez effectué cette opération.
Les baromètres numériques s’occupent de cela pour vous et sont généralement inclus dans une station météo amateur plus complète.
Comme nous le savons déjà, les relevés du baromètre sont exprimés soit en pouces, soit en millibars.
Les relevés sont généralement mesurés à la centième décimale et vont de 28 à 31 pouces.
Cependant, la seule connaissance du chiffre n’est pas si utile que cela.
La direction dans laquelle l’aiguille se déplace est importante.
La variation de la pression barométrique est ce qui aide à la prévision météorologique.
Cela signifie que les données stagnantes qui ne montrent aucun signe de hausse ou de baisse ne sont généralement pas très utiles.
Par conséquent, vous devez vérifier le baromètre toutes les quelques heures pour observer l’évolution de la lecture afin de faire des prévisions précises.
Rappelez-vous que les changements vous sembleront insignifiants ; au cours des quelques semaines où j’ai eu mon baromètre, il a constamment oscillé entre 30,00 et 30,30, se déplaçant rarement de plus de 0,05 à 0,1 dans un sens ou dans l’autre par jour.
Vous aurez deux mains sur un baromètre anéroïde.
La lecture de la pression barométrique s’affiche sur l’une d’elles, et l’aiguille manuelle de l’autre devra être réglée sur la lecture de la pression chaque fois que vous prendrez une mesure.
La fonction de l’aiguille manuelle est de permettre de voir rapidement et simplement dans quelle direction et de combien l’aiguille s’est déplacée entre deux lectures :
Un baromètre numérique affichera très probablement des indicateurs de « hausse » ou de « baisse », et peut-être même un barographe, un graphique qui affiche les données historiques et les tendances.
Pour le météorologue amateur, cette méthode est plus avantageuse et plus précise.
L’appareil se charge d’établir les graphiques et de mémoriser les relevés antérieurs à votre place.
Pour vous aider à démarrer, le graphique de base ci-dessous affiche les relevés du baromètre et les schémas météorologiques correspondants.
N’oubliez pas que chaque endroit est unique et que divers facteurs, tels que la température, la hauteur, l’humidité, etc. influencent la lecture du baromètre.
Certaines tempêtes se forment trop rapidement pour être détectées dans un endroit à l’atmosphère volatile comme Denver, où les montagnes influencent rapidement les systèmes météorologiques.
C’est ainsi que va le temps !
N’oubliez pas que les baromètres ne peuvent vous aider à faire des prévisions que pour les 24 à 48 heures à venir.
Il peut s’écouler un certain temps avant que vous ne constatiez un changement significatif dans vos résultats, car les systèmes de pression peuvent durer des jours, voire des semaines.
Après quelques semaines d’enregistrement des données, vous apprendrez à connaître votre météo locale et vous serez en mesure d’identifier ce qui est élevé, ce qui est bas, ce qui est choquant, etc.
Sortez et commencez à faire des prévisions dès maintenant !
