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Les systèmes d'information disponibles en météorologie

Les météorologues ont développé un réseau de partage de données qui leur est propre.Ceréseauestbasésurlesdiérentsbureauxdemétéorologiedediérentspays. Ces derniersproposent leurs donnéessous diverses formes et àdes oûts variables. Parexemple,legouvernementaméri ain propose esdonnéesgratuitementpourses itoyens aril onsidèrequeleprix d'a quisitiondesdonnéesadéjàétépayéparles impts de es derniers. Généralement, les her heurs béné ient d'un a ès gratuit à es donnéespourleurs re her hes.Néanmoins,quand quelqu'unest extérieur à e réseau,illuiestdi ile d'obtenir esdonnées.

Les énergéti iens ontbesoindepuislongtempsdesinformationsmétéorologiques. Parexemple, esdonnéesleurpermettentdeprédirelaprodu tionéle triqueannuelle d'unpanneausolaireenfon tiondesasituation géographique.

Pour répondreà e besoin dedonnées, ils ont ommen é par olle ter es infor- mationsàl'aidedestationsausol.Cettesour ed'informationadon ommen épar être répertoriée sur des do uments papiers. Par lasuite, es do uments ont été re- produits etformatéssousformedetableaux, degraphiquesoude artes,lesrendant plus fa ilesà analyser ou àutiliser. Les premiers à proposer e type de do uments sont ESRA [76℄, le WMO [72℄ ou le Coun il for S ienti and Industrial Resear h (CSIR) [30℄ ou[14, 31℄ pour nalement avoir des donnéessur un grandnombre de pays.Laformepapierde esdonnéesprésentait l'avantaged'être onsultable àtout moment, mais elle omportedes données de base gées. De plus, lare her he d'in- formations parti ulières y est di ile et leur utilisation demandent une fastidieuse phase de opie ousaisie de es données.La te hnologieaidant, es donnéesse sont informatisées.WMOestlepremieràproposerlesdonnéessouslaformededisquette [85℄. Ces disquettes a ompagnent le do ument, mis-à-jour pour l'o asion. Par la suite,les her heursontutilisélesCD-ROM,leursfournissantunplusgrandnombre dedonnéeset des appli ations.Le CD-ROM deWMO [108℄ ou eluide Meteonorm [68,84℄ensontdesexemples.Lesappli ationsfourniespermettentd'obtenirdesdon- néesdérivées des donnéesde base ontenues sur le CD-ROM. Ces donnéespeuvent être présentées de lamême façonquedans les publi ations papier traditionnelles, 'est-à-diresousformedetableaudevaleurs,degraphiqueoude arte.Plustard,des sites Webspé ialisésont été rééspoura roîtreladiusion desdonnées, ommele siteSoDa[95℄,lesiteSatel-Light[27℄oulesiteduCoun ilforS ienti andIndustrial Resear h [26℄, e dernier proposantdes donnéesde labase SARERD (South Afri a RenewableEnergyResour eDatabase).Cessitesproposentdesdonnéespouvantêtre gratuitesou payantes.Les avantages de es sites sont qu'ilsorentuna ès fa ilité auxdonnées,unemise àjour régulièreetdesfrais dere opiepresquenuls. Cessites fournissentl'a èsà ertainesdonnéesdanslerayonnementsolaireàl'aided'interfa es internetintera tives.

3.2.1 A essibilité des données météorologiques

A èderàl'informationpertinente n'estpasfa iledansdenombreux asetpour diversesraisons[24,32,67,105℄.

Dispersiongéographique des sour es de données Lesdonnéessonthabituel- lementfourniesparlesbureauxmétéorologiquesde haquepays.Lesadressesde es diérents bureaux peuvent être obtenues sur le site Web du WMO [107℄. Parfois, una ès entraliséauxdonnéesmétéorologiquesest possible.Parexemple,le entre mondialdedonnéesderadiation(WRDC)propose,pourdenombreuxpays,una ès enligneàdesdonnéesar hivées.

Dis ordan etemporelleetspatialedessour esdedonnées Lesdonnéesmé- téorologiquesné essairesnesontgénéralementpasdisponiblesauxmêmesinstantset mêmes lieux. Par exemple, les données de rayonnement dius ne sont pasen oïn- iden e ave les donnéesde rayonnementglobal. En disposantde es deux données dansunmêmelieu, ilest possibled'en déduirelaquantitéderayonnementfrappant unesurfa eplanein linée,ave unebonnepré ision.Dansle as ontraire,autrement dit, dans laplupart des as, lesutilisateursdoivent utiliserles donnéesde rayonne- mentglobaletfaireappelàunmodèledefaiblepré isionquidéduitles omposantes dire tesetdiusesdurayonnementàpartirdesmesuresdurayonnementglobal.

In ohéren e des intervalles d'intégration Les mesures de rayonnement sont souvent faites sur une base journalière et non pas sur une base horaire, sauf pour unnombrelimité de stations.Les utilisateursdoiventdon trouverdes modèles qui génèrent des é lairements heure par heure à partir d'é lairements journaliers. Ces modèlesfontappelàdes onnaissan esstatistiquessurleproljournalier.Cesprols nesontpasdisponiblespourlaplupart desstationsdemesure.Ilsdoiventdon être déduitsd'autresstationsréalisantdesmesuressurlabasehoraire.

Divergen edelaformedesdonnées L'a èsauxdonnéesreste ompliquédufait delavariétédestypesdedonnées:observationsjournalièresouobservationshoraires, rayonnementsglobauxoudius, duréesd'ensoleillement; estypesdedonnéesétant diérentspour haquepays.Ainsi,si esdonnéessont olle téespardiérentspays, es donnéesaurontdesdisparitésdansleurstandarddesto kageetdansleurunité. Par exemple, ertainspayspréfèrentutiliserdes

Jm

−2

quandd'autresvontutiliser

Jcm

−2

ou

W hm

−2

. Le départementde l'énergiedes Etats Unisd'Amérique(DoE)adéni des unités qui intègrent ladénition de laprodu tion, e qui ajouteàla onfusion. Parexemple,DoE exprimelesmoyennesmensuellesde rayonnementsur unjour en

W h/m2

/jour

; l'unité jour est ajoutée pour exprimer lefait que ette donnée est uneénergiepourunejournée.Maisl'interprétationdelaphysique onventionnellede telles unitésfait de ettequantité une densitédepuissan edontl'unité orre te est

W/m2

. Ces unités duDoE sont abondammentutilisées auxEtats Unisd'Amérique par lesserveurs Web situésdans e pays. Par exemple, laNASA les utilise pour le servi eSurfa eSolar EnergyDataSet.

Il existe plusieurs façons d'exprimer le temps : temps universel, temps solaire moyen, temps solaire réel, temps lo al. Un standard existe pour la dénition des donnéeshoraires.Ce standardest déniparWMO: l'heureattribuée àunedonnée

orrespondàlandelapériodedemesures, 'est-à-dire,qu'unedonnéehorairemesu- réeà12haétéréaliséeentre11het12h.Ce in'estpasle asdansd'autresréseaux, oùletempsasso iéàlamesurepeutreprésenterledébut delapériodeoulemilieu.

Ladiversités'a roîtave ladisponibilitédedonnéessouslaformedegrille, omme lesdonnéesdérivéesdesmesuressatellitairesoulessortiesdemodèlesnumériques.La taille dessurfa es représentéesparl'informationpeut hanger selonles apteursdes satellitesoulatailledesmaillesde al ul.Lafréquen edesobservationsestvariableen fon tiondelasour edel'informationainsiqu'enfon tiondelapérioded'observation. Enn,lesdonnéessontpayantesenfon tiondelasituationdespays.Parexemple, lesdonnéesmétéorologiquespeuventêtre a hetéesàdesprix très bas,ellespeuvent même parfois être gratuites.En Europe et dans ertain pays asiatiques, le oût est asso ié à l'information. Ce prix est généralement peu élevé, mais peut devenir im- portantpourdesrequêtesquidemandentdelonguessériestemporellessurungrand nombredestationsmétéorologiques.Lesdonnéespeuventêtreobtenuesdans ha un desdiérentsbureauxresponsablesdelazone her hée.

Pour on lure ettese tion,ilyaunimportantbesoind'oriruna èsharmonisé auxinformationsmétéorologiques.LeWebesta tuellementlemeilleur andidatpour répondreà ebesoin.L'utilisateurdevraitavoira ès àununiqueinterlo uteurpos- sédantunsystèmepermettantderassemblerlesinformationsné essairespourutiliser demultiplessour esdedonnéesrépartiesgéographiquement.

3.2.2 Les servi es Web météorologiques a tuels

Commelemontrel'historiqueungrandnombrededonnéessontdisponiblesplusou moinsfa ilement.Parmi esdonnées,unepetitequantitél'estsouslaformedeservi es Web. Je présente dans ettese tion lesservi esWeb disponibles enmétéorologieet re onnusdesprofessionnels; ettelisten'est ertainementpasexhaustive ompte-tenu que des servi es Web sont ajoutés et supprimés régulièrement. Je distingue quatre atégoriesdeservi esWeb:

lesservi esWebd'observation;

lesservi esWebfournissantdesdonnéesdérivées;

lesservi esWebde onversiond'unités;

lesservi esWebdedonnées limatiques.

Lesservi esWebd'observationdurayonnementsolairesonta tuellementaunombre dequatre.Ilsfournissenttousdessériestemporellesd'é lairementglobaltotalsurplan horizontal.Leservi eWebSolemiappartientauDeuts hesLuftRaumfahrt(DLR).Il fournit des séries au pas horaire en 2005 sur l'Europe. Le servi e Web Helio lim-1 fournitdessériesaupasjournalierentre1985et2005surlazoneEuropeetAfrique. Le servi eWebHelio lim-3 fournit dessériesau pasde15 minàpartirde2004 sur lazone Europe et Afrique.Ces deux derniersservi esWeb sont assurésparle CEP deMinesParisTe h. LaNASAproposeunservi eWeb,nomméSSE,quifournit des sériesaupasjournalierde1983à2003qui ouvrelemondeentier.Larésolutionspa- tialedesdonnéesfourniesestdénieparlasurfa eausolquereprésenteunemesure. Cetterésolutionest variable: de

100 × 100 km

2

pourSSEà

5 × 5 km

2

pourSolemi et Helio lim-3. L'a ès aux données de Solemi, Helio lim-1 et Helio lim-3 est gra- tuit pour ertainesannées,et payantpourlesautres.L'a ès àSSEestentièrement gratuit. Pour tous es servi es Web, les entrées sont : une période et une position géographique.

Le servi e Web NCEPTemperature, réé par Mines ParisTe h, exploite les ré- analysesmétéorologiquesee tuéesparleNCEP(NationalCentersforEnvironmental Predi tion) auxEtats-Unisd'Amérique.Ces donnéessontdisponiblesgratuitement; elles ouvrentlemondeetdébutenten1945.Lesentréesde eservi esontlaposition géographiqueet unepériode.Lasortiede eservi eWebest unesérietemporellede températuresmoyennesaupasjournalier.Larésolutionspatialeestde

180 × 180 km

2

. Les servi es Web fournissant des données dérivées sont au nombre de deux. Le premier est unservi e Web, nommé IrradIn linedPlane, qui al ule des séries tem- porellesd'é lairementsur unplan in liné. Lese ond,IrradNormalPlane, al ule des sériestemporellesd'é lairementsurunplannormalauxrayonsdusoleil.Cesservi es Webontpourentréesunepositiongéographiqueetunesérietemporelled'é lairement globaltotalsurplanhorizontal.Lepremieradesentréessupplémentaires:l'orienta- tionetl'in linaisonduplan.Cesdeuxservi esWebn'ontpasdelimitegéographique, ni temporelle.Cesdeux servi esWebappartiennentauCEPdeMinesParisTe h.

Lesservi esWeb onvertisseursd'unitéssontutilisésdansdiérentsdomaines.On peuten trouversurle siteWebServi eX[112℄, parexemple. Cesservi es Webn'ont pas de limitation sauf elle inhérente à l'unité utilisée, par exemple une valeur en degré Kelvin n'a pas de sensen dessousde zéro. Habituellement, es servi es Web prennentune valeurd'entréeet fournissentlerésultat onverti.Certainsd'entre eux peuvent avoirpour entrée une liste de valeurs,et don onvertir toutes les valeurs de la liste. D'autressont apables de faire plusieurs onversions diérentes et don utilisentunparamètred'entréeindiquantquelle onversionee tuer.L'undesservi es WeblesplusutilisésdeSoDaestleservi eWebsexa2de imalqui onvertitdesdegrés sexagésimauxendegrésdé imaux.

Leservi eWebEMPClimate,deMinesParisTe h,fournitdesdonnéesrelativesau limatsousformedemoyennesmensuellesintégréesde1985à2004entoutpointdu globe.Outrel'é lairement,lesparamètresmétéorologiquesfournissontlatempérature etl'humiditérelativeetpré isémentlesminima,maximaetmoyennes.L'entréede e servi eestlaposition géographique.