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Voir aussi : Vol
d'une radiosonde - L'écoute
des radiosondes - Le radiosondage - Les dérouleurs
de ficelle - Le parachute
- Les enveloppes de ballons-sondes
- Le ballon-parachute
-
Chaque jour plus de 10 ballons-sondes
météo sont lâchés par les stations
de radiosondage de Météo-France en métropole.
Le centre de Payerne de Météo-Suisse en lâche
2 de son côté ; les voisins allemands, italiens,
espagnols, anglais... font de même. Les modèles des
radiosondes utilisées ne sont pas tous les mêmes,
les modulations et les protocoles de transmission de la télemesure
sont variés mais les informations transmises sont standardisées.
Les données recueillies à un moment donné
vont alimenter une base de données mondiale qui servira
à des calculateurs géants à établir
des modèles d'atmosphère pour les heures et les
jours suivants ; ce sont ces modèles qui nous servirons
de base pour effectuer des calculs
de trajectoires prévisionnelles.
La façon dont la radiosonde est lâchée intéresse
le chasseur de RS car il pourra mieux en prévoir le point
de chute.
Sur la photo ci-contre, une radiosonde Meteolabor est prête
à être lâchée à Payerne, la station
de radiosondage de Météosuisse. Une très
longue ficelle la retient, accrochée à un boîtier
de commande manoeuvré à distance (en bas et à
gauche de la photo). Le petit crochet en forme de doigt, sur lequel
est passée la boucle de la ficelle, se lévera à
l'heure précise (on est en Suisse !).
La RS, à peine visible sur la photo, est relativement proche
du ballon (environ 25m).
L'usage d'une ficelle de si grande longueur de 25m est justifié
pour :
- limiter l'influence de l'enveloppe sur les mesures (voir : Les dérouleurs de ficelle )
- limiter le balancement de la nacelle sous le ballon pour éviter
un trop profond fading et surtout améliorer la réception
des signaux GPS pour les sondes qui en sont équipées
(en 2015 : la quasi totalité)
- permettre au boîtier de la radiosonde de se rapprocher
du sol quand le parachute est accroché dans le haut d'un
grand arbre (mais ce n'est pas une raison essentielle pour les
techniciens des centres de radiosondage...)
Une deuxième ficelle, encore plus longue, relie la radiosonde
au boîtier de commande de la photo. Ce dispositif très
original permet de procéder à un lâcher même
par grand vent. Les autres centres de radiosondage utilisent la
plupart du temps des dérouleurs
de ficelle.
Le lâcher peut être effectué simplement, manuellement,
par un opérateur ou à l'aide d'un lanceur
automatique.
Phase de calibration
Cette étape qui précédait
systématiquement le lâcher tend à disparaître.
Les capteurs, en particulier celui d'humidité, devenant
de plus en plus stables et fidèles ; d'autre part, le capteur
de pression ayant été la plupart du temps supprimé
dans les radiosondes modernes, il n'est plus nécessaire
de mesurer la pression locale au moment du lâcher, opération
qui s'apparente à la remise à zéro de l'altimètre
d'un avion pour un vol local. La procédure décrite
ici va bientôt faire partie du passé.
Le technicien responsable du radiosondage place la sonde
sur un banc de mesure (en anglais "Ground Check Set"),
ici le modèle GC25 de Vaisala, qui permet d'initialiser
celle-ci avec des valeurs standard. Il profite de cet instant
pour ajuster la fréquence de l'émetteur qu'il contrôle
sur son récepteur. Il vérifie également que
les signaux de télémesure sont corrects. Sur la
photo, une RS92-KL est connectée
sur l'appareil, ses capteurs de température et d'humidité
sont enfermés dans une enceinte où les paramètres
de température et d'humidité relative sont connus.
La bobine posée sur le banc d'étalonnage est le
dérouleur de la RS92
qui contient les 30 mètres de la ficelle qui relie
le boîtier de la radiosonde au parachute ou directement
au ballon s'il n'y a pas de parachute.
Les radiosondes Modem (M2K2, M10) utilisent un boîtier de
calibration légèrement différent.
Pendant cette phase, un chasseur de RS situé à quelques
centaines de mètres (voire quelques kilomètres s'il
est bien dégagé) de la station météo
pourrait écouter la sonde sur son récepteur pour
noter la fréquence et mémoriser la modulation.
Gonflage
Une dizaine de minutes avant l'heure
du lâcher, le technicien emporte la radiosonde, son parachute et l'enveloppe en latex
du ballon dans le local de gonflage. C'est un abri qui protège
le ballon du vent pour qu'il ne soit pas arraché au tuyau
de gonflage (rep. T sur la photo) ou rabattu contre le
sol (abri qui protège aussi l'opérateur des intempéries,
bien sûr). DE plus en plus sont utilisés des appareils automatiques qui peuvent
gonfler et lâcher automatiquement une radiosonde à
une heure précise. Le ballon est gonflé à
l'hélium (ou à l'hydrogène) de façon
à pouvoir soulever une certaine masse (rep. M),
ce qui déterminera à la fois la vitesse de montée
et l'altitude d'éclatement. A Payerne, où l'hydrogène
remplace avantageusement l'hélium, c'est le volume de gaz
qui est mesuré pendant le gonflage.
Toute précaution doit être prise pour que l'enveloppe
gonflée ne touche ni le sol ni un quelconque objet (mur,
opérateur, brindille...) qui l'affaiblirait ou la ferait
éclater prématurément. Le ballon a un diamètre
de 2 mètres environ au moment du décollage. Juste
avant l'éclatement, l'enveloppe, dilatée par la
différence de pression entre l'intérieur du ballon
et celle de l'atmosphère qui l'entoure, atteindra un diamètre
de près de 5 mètres. (voir : Les
enveloppes de ballons-sondes)
Pour les sondes Modem, Vaisala ou Graw, la ficelle qui relie le
boîtier de la sonde au parachute est généralement
bobinée sur un dérouleur. Ce n'est qu'à quelques
centaines de mètres d'altitude que la ficelle est entièrement
déroulée. Le technicien (ou le lanceur automatique)
n'est pas encombré par la ficelle qui pourrait s'emmêler
ou accrocher un arbre ou un bâtiment. Voir : Les
dérouleurs de ficelle.
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| Lanceur automatique de radiosondes à Saint-Hubert (Belgique). Sous l'abri H sont rangées les bouteilles d'hélium. Le ballon gonflé s'échappera par la trappe C à l'heure programmée. | Le bâtiment de gonflage de Météo-Suisse à Payerne. On aperçoit un ballon en cours de gonflage à l'intérieur de celui-ci. |
Suivi de la télémesure
L'enregistrement des données
est automatique, le récepteur possède un système
de contrôle automatique de fréquence (CAF) qui corrige
la dérive de la fréquence de la radiosonde si son
oscillateur est à fréquence libre. C'est la mesure
de la pression qui permet de repérer le moment d'éclatement
du ballon, lorsque celle-ci, après avoir cessé de
baisser, se remet à augmenter. Pour les radiosondes équipées
de récepteurs GPS c'est bien sûr la diminution d'altitude
qui est déterminante. Les mesures sont alors interrompues,
la phase de descente ne présentant pas d'intérêt
pour le radiosondage. En fait les mesures les plus importantes
sont celles qui concernent la troposphère, partie de l'atmosphère
située en dessous de 12 ou 13000 mètres ; par convention,
c'est l'altitude de 16000m, qui correspond à peu près
à la pression de 100hPa, qui sert de référence.
La photo ci-contre montre un poste de suivi de radiosonde Vaisala
RS92-KL, appartenant maintenant au passé :
- à droite les ordinateurs permettant l'affichage des données
reçues et l'étalonnage de la sonde avant le vol
- à gauche la station radio de réception (rep. Rx)
et de décodage de la télémesure rep. D.
Le récepteur LORAN-C utilisé pour la localisation
de la rdiosonde en vol est dans le rack du haut (rep. L)
La RS92-KL qui va être lâchée est encore sur
le banc d'étalonnage (rep. G), sa pile
(rep. P) est prête à être hydratée.
Un sondage dont la télémesure ou le positionnement
de la RS sont interrompus prématurément ou bien
font l'objet de coupures importantes donne lieu au lancement d'une
deuxième radiosonde sur une fréquence différente.
Pour les autres types de radiosondes utilisées après
2012, la procédure est encore plus simple mais les principes
sont similaires.
Fiche d'instructions
Sur le boîtier de la radiosonde,
le technicien effectuant le radiosondage accroche ou colle une
fiche d'instructions destinée à celui qui retrouvera
la sonde après le vol. Pour Météo-France
c'est un carton orange, pour Météo-Suisse une fiche
verte, pour les militaires allemands de la Bundeswehr la fiche
est rose et les Anglais du Met-Office se contentent d'une étiquette collée
sur le boîtier de la RS90-SGP qu'ils expédient.
L'ETBS de Bourges utilise un ruban autocollant mentionnant l'adresse
de l'établissement et rappelant que la RS retrouvée
est sans danger. Mais il est très fréquent de retrouver
une sonde sans fiche parce que le centre concerné n'a pas
pour coutume d'en mettre ou simplement parce qu'il est en rupture
de stock...
Les informations portées sur l'étiquettes sont :
- adresse complète du centre ou simplement son nom. Adresse
de l'organisme (par ex. celle de Météo-France/DSO)
- date et heure approximative de lâcher
- explications concernant la nature de l'objet
- instructions de recyclage en expliquant comment enlever la pile
de l'appareil avant de le mettre à la poubelle
- instructions de renvoi précisant éventuellement
qu'une petite récompense sera retournée à
l'expéditeur. Ainsi les M2K2 peuvent être retournées
au fabricant, MODEM (voir M2K2DC).
- un avertissement comme quoi le boîtier contient une pile
à seau succeptible de laisser s'écouler son électrolyte
acide.
Et parfois un petit mot pour le chasseur de radiosonde éventuel
ou le passant qui retrouvera la RS échouée.
Radiosondages spéciaux
Quand il s'agit de comparer deux
(ou plusieurs) radiosondes ou encore tester un capteur particulier,
on peut accrocher sous un même ballon et le même parachute
les radiosondes à tester. Une perche isolante ou une canne
de bambou est utilisée pour maintenir les radiosondes à
distance.
L'enveloppe et le parachute sont alors dimensionnés en
fonction de la masse à emporter.
Sur la photo ci contre, due à Frits, PE2G, on voit que
la station allemande de radiosondage avait attachée sous
un bâton de bois une RS92-SGP et une DFM-06
Lors des inter-comparaisons effectuées pour étudier
le fonctionnement de sondes de marques différentes, jusquà
6 radiosondes peuvent être entraînées par un
seul ballon. En Pologne, Daniel SP6QDX avait chassé et
retrouvé un groupement de cinq radiosondes différentes
!
Parfois un ballon-parachute
est utilisé pour freiner la descente qui s'effectue alors
à vitesse constante. Ce ballon, qui n'éclate pas,
flotte parfois au-dessus de la sonde.