Juste ou Grossier ? Comment utiliser un Baromètre pour prévoir la météo
Connaître les prévisions météorologiques ces jours-ci est aussi simple que d’allumer la télévision ou de vérifier votre téléphone. Ce n’était pas toujours le cas, cependant. Dans les centaines d’années précédant la télévision et même la radio, les gens utilisaient des appareils plus rudimentaires pour prédire ce que le ciel apporterait dans les jours à venir.
L’un de ces outils était le baromètre. Autrefois commun dans les avions, les navires et les ménages ordinaires à travers le monde, il prédit les conditions météorologiques approchantes en mesurant les changements de pression atmosphérique. Alors que les progrès technologiques ont remplacé l’humble baromètre dans les cercles météorologiques, ils sont toujours amusants à avoir à la maison et savent lire.
Dans cet article, nous proposons une introduction sur l’histoire des baromètres, leur fonctionnement et comment en utiliser un aujourd’hui pour prédire la météo. Les baromètres vous permettent de vous sentir plus connecté aux forces naturelles au travail à l’extérieur de votre fenêtre, et vous libèrent d’être complètement dépendant de ces applications souvent erronées et des prévisions locales (des études ont montré que les météorologues locaux gonflent les chances de mauvais temps car il recueille de meilleures notes!).
Un bref historique du Baromètre
Ce qui a commencé comme une expérience en 1640 pour prouver l’existence de vides naturels a conduit à la découverte de la pression atmosphérique. En 1643, Evangelista Torricelli remplit un long tube de mercure, en ferme l’extrémité et le place dans une citerne ouverte peu profonde contenant également du mercure. Lorsque le tube a été ouvert, le mercure s’est écoulé et a rempli la citerne, mais s’est ensuite arrêté à environ un quart du trajet vers le bas du tube et n’a pas continué à s’écouler. Quelque chose devait pousser vers le bas sur le mercure dans la citerne pour le faire s’arrêter, et ce quelque chose s’est avéré être l’atmosphère elle-même, que l’on croyait auparavant en apesanteur. Et c’est ainsi que le premier baromètre est né.
Comme on le voit à droite, des lunettes de vue (miroirs) étaient souvent placées près des baromètres et des thermomètres, car elles aidaient les gens à décider quels vêtements ils allaient mettre ce jour-là!
En seulement quelques décennies, l’instrument est devenu disponible pour les messieurs aisés et les scientifiques de la variété professionnelle et amateur. Les menuisiers de la fin du 17e siècle étaient très fiers de fabriquer des boîtiers élaborés pour ces nouveaux appareils météorologiques, et il est devenu un signe populaire de richesse et de noblesse d’afficher un baromètre chez soi. Les fondateurs de notre pays étaient parmi ceux qui les aimaient; Washington et Jefferson enregistraient tous les jours la pression de l’air dans leurs journaux.
En 1840, le premier baromètre mécanique non liquide a été inventé. Il s’est rapidement imposé, non pas à cause des préoccupations concernant le mercure (comme il y en a aujourd’hui), mais à cause de la simplicité du transport de ces appareils. Ils étaient beaucoup plus petits et donc moins chers, car les baromètres à mercure devaient mesurer au moins 3 pieds de haut pour que la pression de l’air égalise la pression du liquide, ce qui est nécessaire au fonctionnement de l’instrument. En 1900, le baromètre à mercure a été en grande partie remplacé par ces versions mécaniques, ou anéroïdes, et les baromètres sont devenus plus accessibles pour le citoyen ordinaire.
Jusqu’au 17ème siècle, faire des prévisions à partir des données glanées dans les baromètres restait une science très imprécise; tout ce qu’ils faisaient était de prévoir les tempêtes lorsque le mercure tombait rapidement, et personne ne comprenait encore vraiment la science du temps et de la pression atmosphérique. Ce n’est qu’au milieu des années 1800 que le capitaine de vaisseau anglais, l’amiral Fitzroy, fit de nombreuses expériences avec ses baromètres et mit au point les premiers tableaux de prévision détaillés. On lui attribue maintenant le démarrage de l’industrie des prévisions météorologiques et il a découvert la signification prédictive de la hausse et de la baisse de la pression barométrique (ce à quoi nous reviendrons sous peu). Au même moment, Fitzroy était au travail, les météorologues et les amateurs de météorologie du monde entier enrichissaient les données et la compréhension scientifique de la façon dont les systèmes météorologiques fonctionnent et se déplacent en échangeant des lettres avec leurs collègues observateurs.
Une fois le télégraphe inventé, et cet échange d’informations est devenu beaucoup plus facile, les prévisions météorologiques ont vraiment décollé. Les observations et les données météorologiques pourraient maintenant être transmises rapidement et, par conséquent, être graphiques et analysées. Les prévisions sont lentement devenues plus précises, et notant comment la capacité de prédire les tempêtes et les gelées a sauvé des vies et aidé le commerce, l’agriculture et l’armée, le gouvernement a fondé le Weather Bureau (maintenant le National Weather Service) en 1870. Des centaines de stations météorologiques du Weather Bureau à travers le pays se sont appuyées sur des lectures de baromètres, thermomètres, hygromètres (mesure de l’humidité), ainsi que des observations sur le terrain et en mer, pour offrir des prévisions aux agriculteurs, aux marins et aux citoyens ordinaires.
Les météorologues ont continué à utiliser des baromètres traditionnels jusqu’au milieu des années 1900.
Ce n’est qu’au milieu du 20e siècle que les ordinateurs ont commencé à être utilisés dans les prévisions météorologiques, et l’utilisation d’outils de surveillance traditionnels comme le baromètre a vraiment diminué. Alors que les lectures de pression sont encore évidemment une partie importante des prévisions, elles se font numériquement plutôt que par l’analyse manuelle des lectures.
Alors que les baromètres « analogiques » ne sont plus utilisés par les météorologues professionnels, savoir en utiliser un est une compétence intéressante à posséder. Et la première étape pour acquérir ce savoir-faire est de comprendre ce qu’est réellement la pression atmosphérique.
Quelle est la pression atmosphérique?
La pression atmosphérique diminue à mesure que l’altitude augmente.
La pression atmosphérique — ou pression barométrique — est simplement le poids de l’air au niveau du sol. C’est un peu plus facile à comprendre lorsque vous pensez d’abord au concept de pression de l’eau. À mesure que vous vous enfoncez dans l’eau, la pression augmente. En effet, à mesure que vous descendez, le poids accumulé de l’eau au-dessus de vous augmente. Dans 1 pied d’eau, vous avez le poids de ce pied d’eau qui vous appuie dessus. Dans 2 pieds d’eau, vous avez le poids d’un pied d’eau supplémentaire qui vous presse. C’est assez logique, vraiment.
Maintenant, considérez la terre comme étant le fond de l’océan atmosphérique. Comme l’a prouvé Torricelli, l’air n’est pas en apesanteur. La pression barométrique est donc le poids de l’air du haut de l’atmosphère jusqu’à vous. Naturellement, la pression est plus faible à mesure que vous montez en altitude — il y a moins d’air au-dessus de vous.
La pression atmosphérique est généralement mesurée en pouces de mercure (en Amérique, c’est—à-dire en millibars dans les pays métriques), ce qui remonte à des centaines d’années au baromètre à mercure de Torricelli, qui était encore utilisé jusqu’à la dernière décennie. Le liquide dangereux étant désormais interdit dans la plupart des endroits et des baromètres plus modernes s’installant, la mesure commence à être remplacée par ce qu’on appelle les hectopascals. Il s’agit essentiellement d’une mesure de livres par pouce carré, ce qui est plus précis par rapport à ce qui se passe réellement avec l’air. De toute façon, sur n’importe quel baromètre de consommation que vous voyez aujourd’hui, votre mesure sera en pouces ou en millibars.
Maintenant que nous savons ce qu’est la pression, voyons comment elle affecte notre temps. Ou plus précisément, comment le temps affecte la pression de l’air.
Comment la météo affecte la pression atmosphérique
L’une des choses que vous voyez le plus souvent dans les prévisions météorologiques est les grands panneaux « H » et « L » se déplaçant sur une carte. Il s’agit de larges bandes — généralement de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre — de haute ou basse pression. Il n’y a pas de nombre qui indique haut ou bas; c’est simplement un terme relatif — une zone de haute pression est plus élevée que ce qui l’entoure.
Une zone de haute pression — c’est-à-dire plus de force vers le bas – pousse l’air vers le bas. À mesure que l’air descend, il se réchauffe, ce qui inhibe la formation de nuages et de systèmes orageux. Une pression élevée est donc presque toujours un signe de beau temps ou de beau temps.
L’air, cependant, veut augmenter. Donc, une fois qu’il atteindra une zone de basse pression — où la force descendante n’est pas aussi grande — il aura cette chance. À mesure que l’air monte, il se refroidit, ce qui condense et forme des précipitations. Par conséquent, la basse pression est associée à un mauvais temps (« pauvre » est bien sûr un terme relatif — certaines personnes aiment vraiment les tempêtes et la pluie!).
Vous pouvez donc imaginer un patchwork de bandes de haute et basse pression sur une carte. Ceux—ci sont créés par le vent, la rotation de la planète, le soleil – toutes sortes de facteurs qui échappent complètement au contrôle ou à la prédiction humaine. Mais ce que nous savons, c’est le type de temps que ces différences de pression atmosphérique laissent présager.
Un baromètre qui a une lecture élevée — c’est—à-dire une pression élevée – et qui est stable, indique le beau temps. Vous êtes au milieu d’un système à haute pression. Un baromètre en baisse indique qu’un système à basse pression se déplace et que vous pouvez vous attendre à des conditions météorologiques plus mauvaises. À quel point ce temps devient mauvais est le résultat de la grande différence entre le système haute pression et le système basse pression. Plus la différence est grande, plus il y a de volatilité dans l’atmosphère et plus la tempête est forte. Plus la différence est petite, moins vous risquez de voir de la pluie ou des tempêtes.
D’accord – vous connaissez la pression de l’air et comment elle est affectée par les conditions météorologiques. Nous pouvons maintenant en apprendre davantage sur les types de baromètres et sur la façon de les utiliser pour prédire la météo.
Types de baromètres
Au fil des ans, divers types de baromètres ont été utilisés pour aider les prévisionnistes météorologiques et les marins. Examinons-les brièvement et leur fonctionnement:
Mercure: Comme nous le savons, ce fut le premier baromètre inventé. Il utilise une citerne de mercure ouverte avec un tube fermé d’au moins 30 pouces de hauteur. L’air appuie sur le mercure ouvert, ce qui augmente ou abaisse le niveau de mercure dans le tube. En raison de son utilisation d’une substance dangereuse, vous ne pouvez pas trouver de nouveaux modèles sur le marché aujourd’hui. Il existe des versions modernes qui ont fondamentalement le même mécanisme, mais n’utilisent ni mercure ni piscine ouverte, mais plutôt une quantité fixe de gaz enfermée dans le tube. En fin de compte, ceux-ci ne sont pas aussi précis que les versions modernes.
Anéroïde: Inventé en 1844, le baromètre anéroïde est un appareil non liquide. Il utilise une petite boîte métallique — appelée cellule anéroïde – fabriquée à partir d’un alliage de béryllium et de cuivre. Les changements de pression d’air provoquent l’expansion ou la contraction de la boîte, ce qui entraîne des leviers mécaniques qui sont ensuite affichés sur la face du baromètre. Ce sont souvent les beaux appareils que vous imaginez voir dans les vieux navires et les stations météorologiques, et sont encore utilisés aujourd’hui dans de nombreux cas.
Électronique: Comme pour tous les outils de notre époque moderne, les baromètres utilisés dans la navigation et la météorologie modernes sont principalement électroniques. Leur fonctionnement est un peu difficile à comprendre, j’ai donc dû demander au météorologue et professeur Jon Van de Grift de me le donner de la manière la plus simple possible: « Les capteurs barométriques électroniques fournissent à l’utilisateur une estimation de l’altitude au-dessus du niveau de la mer. Ceux-ci intègrent une jauge de contrainte, qui est un fil mince qui modifie sa résistance électrique en raison de la pression atmosphérique agissant sur un diaphragme enroulé autour de lui. Le changement de tension qui en résulte peut être amplifié et lu par un convertisseur, et éventuellement affiché à l’utilisateur. »
Quel Type Devriez-Vous Acheter?
À ma grande surprise, trouver un baromètre a été incroyablement difficile. Il n’y a tout simplement pas beaucoup d’options.
La première option — et la meilleure pour le vrai météorologue – est de trouver une station météorologique numérique, qui comprendra probablement un baromètre, ainsi que d’autres lectures comme la température et l’humidité. Vous pouvez parfois les obtenir dans les magasins à grande surface, les magasins d’articles de sport et même les pépinières / magasins de fleurs, mais vous serez probablement limité à seulement 1 ou 2 modèles au choix. Votre meilleur pari est d’en acheter un en ligne, comme celui-ci. Il a un capteur que vous accrochez à l’extérieur qui envoie ensuite les mesures à un lecteur numérique.
L’autre option, en plus d’acheter une antiquité, est d’obtenir un beau baromètre anéroïde auprès d’un détaillant en ligne. J’en ai cherché un partout en ville, et je n’ai rien pu mettre la main sur quoi que ce soit. Et c’est à Denver — ce n’est pas comme si c’était une petite ville. J’ai fini par obtenir ce modèle de Fischer. Les baromètres anéroïdes fonctionnent très bien et ont l’air sacrément bien sur un mur comme une pièce de décoration virile. Peu importe qu’ils soient à l’intérieur ou à l’extérieur, mais sachez que certaines choses affecteront les lectures, telles que la proximité des évents de chauffage ou de refroidissement, ainsi que l’utilisation de climatiseurs ou d’humidificateurs.
Comment utiliser un baromètre pour prévoir la météo
Maintenant que vous connaissez la science, pouvoir prévoir la météo est en fait assez simple. Et bien qu’il existe certaines différences dans l’utilisation d’un baromètre anéroïde ou numérique, les principes de mesure et d’analyse de la pression sont les mêmes.
Le dos d’un baromètre anéroïde. Les trous au sommet du support en plastique permettent à l’air de circuler à travers. La petite vis sur le bord inférieur droit est utilisée pour calibrer l’appareil; J’ai dû utiliser un petit tournevis à lunettes pour le faire.
La configuration de votre baromètre est facile. Pour une version anéroïde, vous devez l’étalonner manuellement. Tout cela signifie utiliser un petit tournevis pour régler la main (comme sur une horloge) pour qu’elle corresponde à la pression barométrique actuelle dans votre emplacement (j’utilise weather.gov ). Une fois que vous avez fait cela, tout est prêt.
Les baromètres numériques – généralement inclus dans une station météorologique amateur plus complète — font cette partie pour vous.
Comme nous l’avons déjà appris, les mesures du baromètre seront soit en pouces, soit en millibars. Les lectures seront généralement comprises entre 28 et 31 pouces, généralement mesurées à la centième décimale. Connaître juste le nombre lui-même, cependant, n’est pas si utile. Ce qui compte, c’est dans quelle direction l’aiguille se déplace. C’est le changement de pression barométrique qui aide à prévoir la météo. Cela signifie que les nombres statiques sans indication de hausse ou de baisse ne sont généralement pas très utiles.
Donc, pour obtenir des prédictions précises, vous devez jeter un coup d’œil au baromètre toutes les quelques heures et voir comment le nombre change. Gardez à l’esprit que les changements sembleront minuscules; au cours des quelques semaines où j’ai eu mon baromètre, il a été entre 30h00 et 30h30 tout le temps, généralement seulement en mouvement.05-.1 dans les deux sens un jour donné.
Sur un baromètre anéroïde, vous aurez deux mains. L’un affiche la lecture de la pression barométrique, et l’autre est un cadran manuel que vous alignez sur la lecture de la pression chaque fois que vous prenez une mesure. Le but de la main manuelle est que vous puissiez voir rapidement et facilement dans quelle direction l’aiguille s’est déplacée et à quelle distance, entre les lectures:
Ajustez le cadran d’un baromètre anéroïde chaque fois que vous effectuez une lecture pour aligner l’aiguille manuelle sur l’aiguille de mesure.
Ensuite, la prochaine fois que vous prenez une lecture, vous pouvez rapidement voir dans quelle direction l’aiguille de mesure a bougé. La lecture actuelle ici est d’environ 30,18 pouces.
Les baromètres anéroïdes ont également généralement des termes simples comme « orageux » et « Sec ». L’idée est que les lectures du baromètre à certains niveaux laisseront présager ces conditions météorologiques. Malheureusement, ces termes ne fonctionnent vraiment qu’au niveau de la mer. Ici, à Denver, à un kilomètre au—dessus du niveau de la mer, ils ne valent presque rien. Peu importe pour moi – ils ajoutent à l’attrait décoratif du baromètre.
Sur un baromètre numérique, vous aurez probablement des indications de « hausse » ou de « baisse », et peut—être même un graphique — appelé barographe – montrant les lectures et les tendances précédentes. Ce sera plus utile et précis pour le vrai météorologue amateur. Plutôt que d’avoir à tracer ou à se souvenir des lectures précédentes, l’appareil le fait pour vous.
Vous pouvez voir la lecture du baromètre dans le coin inférieur gauche de cette station météo numérique. Il comprend un graphique – appelé barographe – qui montre les tendances et les mouvements de pression.
Voici un graphique de base qui montre les lectures du baromètre et leurs modèles météorologiques corrélés pour vous aider à démarrer. Gardez à l’esprit que chaque emplacement est différent et qu’un certain nombre de choses ont un impact sur une lecture barométrique, y compris la température, l’altitude, l’humidité, etc. Dans un endroit atmosphérique instable comme Denver – avec les montagnes affectant rapidement les systèmes météorologiques – certaines tempêtes se forment trop rapidement pour être captées. C’est juste la nature de la météo! Gardez également à l’esprit que les baromètres ne vous aideront à prévoir que pour les prochaines 24 à 48 heures environ. Étant donné que les systèmes de pression durent des jours et parfois des semaines, il peut s’écouler un certain temps avant que vous ne remarquiez une différence substantielle dans vos lectures.
Ce sont des lectures pour le niveau de la mer. Vous pouvez utiliser cette calculatrice pour ajuster votre altitude. D’après mon expérience, plutôt que les chiffres eux-mêmes, les tendances à la hausse et à la baisse sont plus importantes. Vous arriverez à trouver le comment et les points bas de la pression atmosphérique dans votre région, et vous ne pourrez bientôt plus vous fier au graphique.
Après quelques semaines de lectures, vous connaîtrez assez bien votre météo locale, et vous pourrez déterminer ce qui est haut, ce qui est bas, ce qui est surprenant, etc. Sortez et obtenez des prévisions!