comparaison ensoleillement avec Météo France

[mm91]

Je mets ce post ici pour savoir si je ne fais pas une grossière erreur.
Je le mettrai ensuite dans Infoclimat.

Depuis des années que j’observe l’ensoleillement par ma fenêtre (et oui, j’y passe pas mal de temps !), je constate que cette observation visuelle est parfaitement conforme, à chaque mesure (toutes les cinq minutes), à ce que me donne Wswin32, et ceci aussi bien en hiver qu’en été et sans changer mes réglages solaires.
Ma comparaison visuelle /Wswin32 est faite à chaque mesure depuis août 2006 lorsque je suis présent, c’est à dire la majorité du temps, réparti régulièrement en toutes saisons.

J’ai de la chance d’avoir une station Météo France à 12 km de chez moi (station de Trappes) dont les heures d’ensoleillement (journalières, mensuelles, etc.) sont disponibles sur Internet depuis mars 2008.
Cette station est placée, comme la mienne, sur un plateau à environ 160 mètre d’altitude, et il n’y a aucune raison météorologique que l’ensoleillement y soit très différent de chez moi.

J’ai tracé les graphiques comparatifs entre mes mesures Wswin32 et les mesures fournies par MF Trappes depuis mars 2008
Voir :
Comparaison mensuelle : http://pagesperso-orange.fr/michel.mo/m ... ensuel.pdf
Comparaison journalière (mai 2009): http://pagesperso-orange.fr/michel.mo/m ... nalier.pdf

Les heures d’ensoleillement mesurées sont identiques en hiver, mais bien supérieures pour ma station en été (jusqu’à +50% en juin par exemple).

Tous les réglages que j’ai essayés sur ma station et le logiciel Wswin32 pour harmoniser mes résultats avec MF Trappes conduisent toujours à des mesures instantanées fausses (à chaque mesure je peux mesurer du soleil alors qu’il n’y en a pas et vice versa).


Je n’ai trouvé que deux explications à cette différence :

1/ En été, il y aurait effectivement beaucoup plus de soleil à Gif sur Yvette qu’à Trappes.
Je n’y crois pas beaucoup, mais je vais poser la question à la station MF de Trappes.

2/ Ma définition (et celle de Wswin32) de l’ensoleillement est différente que celle de Météo France :

- MF considère qu’il y a du soleil quand la puissance est supérieure à 120 w/m².
- Je considère qu’il y a du soleil quand les ombres sont parfaitement nettes.

En été quand il passe un petit nuage devant le soleil, les ombres ne sont plus parfaitement nettes mais la puissance peut rester supérieure à 120 w/m² (et MF mesure plus que moi)
(ceci est indépendant de la mesure de la puissance directe ou de la puissance diffuse, même en ne mesurant que le direct le résultat serait le même)

En hiver quand il passe un petit nuage devant le soleil, les ombres ne sont plus parfaitement nettes mais la puissance descend en dessous de120 w/m².(et MF mesure comme moi).


Mes questions sont les suivantes :

1/
Ne pensez-vous pas que la définition de MF est discutable ?
(je demande aux pro ou aux inconditionnels de chez MF de ne pas s’énerver !)
Une grande majorité de la population considère, même en plein été, qu’il n’y a pas de soleil quand il y a un nuage devant (même si la puissance est supérieure à 120 w/m²).

2/
Avez-vous fait des mesures et des comparaisons suffisamment sérieuses et avez-vous constaté cette différence avec MF (en vérifiant bien que chaque mesure instantanée est bonne).

3/
Il me semble qu’avec la station Vantage Davis et un pyranomètre, Wswin32 offre la possibilité d’utiliser l’une ou l’autre des deux méthode ?
Avez-vous fait la comparaison entre ces deux méthodes ?
L’une d’elle vous donne-t-elle la même chose que MF ?

[jackT]

Bonjour mm91,

En été quand il passe un petit nuage devant le soleil, les ombres ne sont plus parfaitement nettes mais la puissance peut rester supérieure à 120 w/m² (et MF mesure plus que moi)
(ceci est indépendant de la mesure de la puissance directe ou de la puissance diffuse, même en ne mesurant que le direct le résultat serait le même)

Là je ne comprends pas bien ... Tu montres que tes valeurs sont plus hautes que celle de MF en été . Dans ce cas donc, MF mesure moins que toi.

1/ Ne pensez-vous pas que la définition de MF est discutable ?
....Une grande majorité de la population considère, même en plein été, qu’il n’y a pas de soleil quand il y a un nuage devant (même si la puissance est supérieure à 120 w/m²).

Cette définition de seuil à 120 W/m2 de rayonnement direct est celle recommandée par l'OMM, donc j'imagine que cette valeur n'a pas été prise au hasard.
Qu'est-ce qui te fait dire que quand un "petit nuage" passe devant le soleil le seuil de 120 W/m2 est atteint ?

[mm91]

Bonjour mm91,
Là je ne comprends pas bien ... Tu montres que tes valeurs sont plus hautes que celle de MF en été . Dans ce cas donc, MF mesure moins que toi.

Tu as raison (c'était ça ma "grossière erreur")
J'ai modifié mon texte en conséqence (ci-dessous) mais les questions restent poséées

.................
Qu'est-ce qui te fait dire que quand un "petit nuage" passe devant le soleil le seuil de 120 W/m2 est atteint ?

En hiver la puissance solaire est plus faible qu'en été.
Avec le même nuage les seuil de 120 w/m² sera donc atteint plus facilement en hiver qu'en été.

Texte modifié:

Depuis des années que j’observe l’ensoleillement par ma fenêtre (et oui, j’y passe pas mal de temps !), je constate que cette observation visuelle est parfaitement conforme, à chaque mesure (toutes les cinq minutes), à ce que me donne Wswin32, et ceci aussi bien en hiver qu’en été et sans changer mes réglages solaires.
Ma comparaison visuelle /Wswin32 est faite à chaque mesure depuis août 2006 lorsque je suis présent, c’est à dire la majorité du temps, réparti régulièrement en toutes saisons.

J’ai de la chance d’avoir une station Météo France à 12 km de chez moi (station de Trappes) dont les heures d’ensoleillement (journalières, mensuelles, etc.) sont disponibles sur Internet depuis mars 2008.
Cette station est placée, comme la mienne, sur un plateau à environ 160 mètre d’altitude, et il n’y a aucune raison météorologique que l’ensoleillement y soit très différent de chez moi.

J’ai tracé les graphiques comparatifs entre mes mesures Wswin32 et les mesures fournies par MF Trappes depuis mars 2008
Voir :
Comparaison mensuelle : http://pagesperso-orange.fr/michel.mo/m ... ensuel.pdf
Comparaison journalière (mai 2009): http://pagesperso-orange.fr/michel.mo/m ... nalier.pdf

Les heures d’ensoleillement mesurées sont identiques en hiver, mais bien supérieures pour ma station en été (jusqu’à +50% en juin par exemple).

Tous les réglages que j’ai essayés sur ma station et le logiciel Wswin32 pour harmoniser mes résultats avec MF Trappes conduisent toujours à des mesures instantanées fausses (à chaque mesure je peux mesurer du soleil alors qu’il n’y en a pas et vice versa).


J'essaye de trouver des explications à cette différence :

1/ En été, il y aurait effectivement beaucoup plus de soleil à Gif sur Yvette qu’à Trappes.
Je n’y crois pas beaucoup, mais je vais poser la question à la station MF de Trappes.

2/ Ma définition (et celle de Wswin32) de l’ensoleillement est différente que celle de Météo France :

- MF considère qu’il y a du soleil quand la puissance est supérieure à 120 w/m².
- Je considère qu’il y a du soleil quand les ombres sont parfaitement nettes.

En été quand il passe un petit nuage devant le soleil, les ombres ne sont plus parfaitement nettes mais la puissance peut rester supérieure à 120 w/m²
Dans ce cas MF devrait donc trouver plus que moi.
(ceci est indépendant de la mesure de la puissance directe ou de la puissance diffuse, même en ne mesurant que le direct le résultat serait le même)

En hiver quand il passe un petit nuage devant le soleil, les ombres ne sont plus parfaitement nettes mais la puissance descend en dessous de120 w/m².(et MF mesure comme moi).


Mes questions sont les suivantes :

1/
Pourquoi MF trouve-t-il moins que moi en été ?

2/
Avez-vous fait des mesures et des comparaisons suffisamment sérieuses et avez-vous constaté cette différence avec MF (en vérifiant bien que chaque mesure instantanée est bonne).

3/
Il me semble qu’avec la station Vantage Davis et un pyranomètre, Wswin32 offre la possibilité d’utiliser l’une ou l’autre des deux méthode ?
Avez-vous fait la comparaison entre ces deux méthodes ?
L’une d’elle vous donne-t-elle la même chose que MF ?

[webmaster]

Bonjour

Réponse faite à cette question par MF en 2006:

Bonjour,
Pour répondre à votre mail sur l'insolation, il faut bien distinguer 2 choses: l'insolation et le rayonnement.

L'insolation est le laps de temps pendant lequel le soleil a effectivement été observé, sans écran nuageux pour l'occulter, et ce paramètre est donc mesuré en minutes. Lorsque le ciel est très nuageux à couvert, l'insolation est nulle.

Le rayonnement est la lumière émise par l'astre solaire et qui est absorbée par un corps noir; il se mesure en joules par cm² car c'est une énergie.
Lors d'un ciel très nuageux à couvert, cette valeur n'est pas nulle.

Nous avons des capteurs très différents pour mesurer ces 2 paramètres mais autrefois, nous utilisions un héliographe Campbell pour mesurer l'insolation. Il se composait d'une boule de verre qui concentrait les rayons du soleil lorsqu'il était présent et brûlait un papier gradué. Il nous suffisait en soirée de comptabiliser les brûlures pour en déduire le temps d'insolation.
Le capteur actuel est très loin de ce concept et je le connais mal.

Graphique de cette année:

rieux-mf-2009.gif (9.75 Kio) Vu 15260 fois

En Juin le soleil se lève bien trop loin à l'Est et est masqué par mes arbres. Le phénomène est moindre en Juillet et Aout mais persiste tout de même.

[jackT]

En hiver la puissance solaire est plus faible qu'en été.
Avec le même nuage les seuil de 120 w/m² sera donc atteint plus facilement en hiver qu'en été.

Le seuil des 120 W/m2 concerne une mesure du rayonnement direct sur un plan perpendiculaire au rayons du soleil. (voir http://www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/ ... er%208.pdf ) Un pyrheliomètre, recommandé d'ailleurs par l'OMM, mesurant ce rayonnement direct se déplace pour suivre la position du soleil. L'effet des saisons est donc bien moindre pour une mesure, puisque l'angle entre le rayonnement mesuré et le capteur est toujour de 90°C. Seul l'effet d'une atmosphère plus épaisse joue ici.

Je propose deux hypothèses concernant la "surestimation" de l'ensoleillement durant l'été :
1/ - L'inertie , même faible, de ta sonde modifiée. On avait déjà discuté de ce problème de surestimation il y a quelques mois - voir http://forums.infoclimat.fr/index.php?s ... omsearch=1
2/ - Le seuil (valeur à 100%) configuré dans wswin et utilisé durant la période du mileu de la journée est fixe et est le même pour tous les mois de l'année. Il est probable que la température différentielle mesurée en été est plus grande que celle mesurée en hiver (c'est le cas pou rla sonde modifiée que j'ai installée) et dans ce cas, la "distance" par rapport au seuil sera plus grande . Lors passages nuageux brefs et selon l'inertie de ton capteur, il pourrait mettre plus de temps pour baisser sa températue jusqu'au seuil, d'où une surestimation possible.

[mm91]

Bonjour

Réponse faite à cette question par MF en 2006:

Bonjour,
Pour répondre à votre mail sur l'insolation, il faut bien distinguer 2 choses: l'insolation et le rayonnement.

L'insolation est le laps de temps pendant lequel le soleil a effectivement été observé, sans écran nuageux pour l'occulter, et ce paramètre est donc mesuré en minutes. Lorsque le ciel est très nuageux à couvert, l'insolation est nulle.

Le rayonnement est la lumière émise par l'astre solaire et qui est absorbée par un corps noir; il se mesure en joules par cm² car c'est une énergie.
Lors d'un ciel très nuageux à couvert, cette valeur n'est pas nulle.
.................
Le capteur actuel est très loin de ce concept et je le connais mal.

Ces deux définitions ne nous apportent pas grand chose :

MF donne l’insolation par rapport à un seuil en w/m², c’est donc bien qu’ils mesurent un rayonnement
Si on mesure des w/m²(puissance) à chaque instant on mesure bien une énergie (W=P*t)

En mesurant des w/m² et en fixant l’"insolation" par rapport à un seuil on a bien une mesure d'insolation par tout ou rien ( insolation = 1 ou insolation = 0)

Sinon comment feraient-ils la mesure d’insolation si ce n'est pas une mesure de puissance ?

En Juin le soleil se lève bien trop loin à l'Est et est masqué par mes arbres. Le phénomène est moindre en Juillet et Aout mais persiste tout de même.

Donc si tu n'avais pas ces arbres tu trouverais plus desoleil que MF, comme moi.

[webmaster]

Ces deux définitions ne nous apportent pas grand chose :

L'insolation est le laps de temps pendant lequel le soleil a effectivement été observé, sans écran nuageux pour l'occulter.
WsWin accepte un voile nuageux non dans la configuration conseillée.

Donc si tu n'avais pas ces arbres tu trouverais plus de soleil que MF, comme moi.

Oui absolument !

[mm91]

Donc si tu n'avais pas ces arbres tu trouverais plus de soleil que MF, comme moi.

Oui absolument !

Attention, je parle de 60 h mesurées en trop chez moi en juin (c'est pas rien !):
soit deux heures par jour.

Tes arbres peuvent-ils justifier deux heures de pertes par jour en juin ?

[mm91]

JackT:
l'analyse de tes réponses (et la lecture du document en anglais) me demandent du temps.
J'y reviens donc un peu plus tard.

[webmaster]

Tes arbres peuvent-ils justifier deux heures de pertes par jour en juin ?

Largement, même plus de trois....

[mm91]

OK,
pour info, ici, par beau temps, Wswin32 mesure du soleil environ 15 mn après son lever calculé (et 15 mn avant son coucher calculé),
et ceci ne varie pas entre l'été et l'hiver, ce n'est donc pas une explication à notre problème.

[webmaster]

Tu as entièrement raison !

Je viens de passer un bon moment à chercher la juste valeur, puis ensuite à la louche pour finir tout bêtement pas çà:!

configure.gif (4.14 Kio) Vu 15233 fois

Ca me donne ça:

graph.gif (11.49 Kio) Vu 15233 fois

Je trouve l'ensemble cohérent, et la différence me parait bien correspondre au soleil que se décale le matin.

Qu'en penses-tu ?
Sur qu'elle base Werner nous conseille d'autres valeurs ?

[mm91]

Ca va trop vite !
il me semble que tu as supprimé un de tes messages ? (à propos du 75% ou 80%)
à quelle affirmation réponds-tu "tu as entièrement raison" ? (d'où l'intéret des citations, même partielles)

ATTENTION:
Tu ne peux pas faire un essai de paramétrage de Wswin32 sans vérifier qu' à chaque instant de chaque jour de toute l'année l'ensoleillement mesuré par Wswin32 reste conforme à l'observation.
(oui, c'est un travail monstrueux !)
Dans ta manip ci dessus (coéficient constant =0.5) il se peut très bien que tu ne trouves plus de soleil à des instants où il y en avait.
Au final tu trouveras peut-être la même chose que MF, mais tu seras bien avancé !

C'est bien ma question de départ:

Si je vois (par la fenêtre qui est à 1 m du PC !) du soleil dehors, Wswin32 me dit toujours qu'il y a du soleil (et vice versa).
Donc je penche plutôt (comme le suggère JackT) :
- soit vers ce qui se passe entre les mesures (inertie thermique, etc...)
- soit vers un définition de l'ensoleillement par MF différente de la mienne.

[jackT]

Tu as entièrement raison !

Je viens de passer un bon moment à chercher la juste valeur, puis ensuite à la louche pour finir tout bêtement pas çà:!

configure.gif

.......
Je trouve l'ensemble cohérent, et la différence me parait bien correspondre au soleil que se décale le matin.

Qu'en penses-tu ?
Sur qu'elle base Werner nous conseille d'autres valeurs ?

Relis peut-être d'abord cette discussion ( viewtopic.php?f=4&t=378 ), où j'explique la signification des paramètres pour le réglage de wswin avec le pyrano de la Vantage...

Les paramètres proposés par défaut dans wswin pour la Vantage sont des paramètres génériques.... c'est à nous de les adapter...pour qu'ils correspondent le mieux avec ce que l'on observe.

[webmaster]

Ca va trop vite !
il me semble que tu as supprimé un de tes messages ? (à propos du 75% ou 80%)
à quelle affirmation réponds-tu "tu as entièrement raison" ? (d'où l'intéret des citations, même partielles)

Oui c'était une énormité, le pourcentage ne sert qu'à titre indicatif pour la description de l'ensoleillement, pas la mesure !

pour info, ici, par beau temps, Wswin32 mesure du soleil environ 15 mn après son lever calculé (et 15 mn avant son coucher calculé),
et ceci ne varie pas entre l'été et l'hiver, ce n'est donc pas une explication à notre problème.

Tu as raison sur le fait

Si je vois (par la fenêtre qui est à 1 m du PC !) du soleil dehors, Wswin32 me dit toujours qu'il y a du soleil (et vice versa).
Donc je penche plutôt (comme le suggère JackT) :
- soit vers ce qui se passe entre les mesures (inertie thermique, etc...)
- soit vers un définition de l'ensoleillement par MF différente de la mienne.

[/quote]

Maintenant, je suis d'accord avec JackT, pour l'inertie de ta mesure mais un problème peut en cacher un autre !

Comment expliques-tu que nous aillons un écart similaire ?
Et sur quoi se base Werner quand il nous conseille un réglage par type de station ? Poster en même temps que JackT
Porquoi la valeur n'est pas fixe ?

Je comprends que d'approcher les valeur de MF n'avance à rien, nous le savons tous depuis longtemps, moi encore plus, ils sont vraiment trop loin...
Mais trouver des mesures similaire reste tout de même cohérent non ?

Je vais faire une ou deux années supplémentaires par curiosité.