Etalonnage d'une sonde thermométrique OREGON THR 128.
Mesures réalisées par Pierre Raffourt, bénévole Météo-France dans le département de l'Ain, à St Etienne du Bois (10 km au nord de Bourg-en-Bresse). Ces mesures ont été quotidiennes durant 13 mois entre le 01/09/2001 et le 30/09/2002.
La sonde sans fil THR 128 d'OREGON SCIENTIFIC est placée dans l'abri Météo-France à côté des deux thermomètres étalonnés. Cette sonde transmet ses données à la base BAR 928 qui mémorise les minis et maxis. Nous comparons les valeurs de température indiquées par la sonde à celles issues des thermomètres Météo France (MF dans la suite).
Dans la suite, le mot "écart" signifie la température de la sonde moins celle des thermomètres MF.
ETUDE GLOBALE.
Sur les 13 mois de mesure, l'écart moyen des températures quotidiennes minimales est de - 0.19°, l'écart moyen des températures quotidiennes maximales est de 0.07° et donc l'écart moyen des températures quotidiennes moyennes est de - 0.06°.
La sonde OREGON sous estime donc les températures minimales, surestime les maximales et sous estime les moyennes. Une étude plus fine nous montrera des disparités masquées par ces moyennes.
Les extrêmes de ces écarts quotidiens sont de 0.5 et -1.1° pour celui sur la température minimale, 1.1 et -0.7° pour celui sur la température maximale, 0.4 et -0.3° pour celui sur la température moyenne. Les graphes suivant nous donnent une idée de la répartition de ces écarts, ceux plus grands que 0.5° en valeur absolus sont très rares.
L'écart moyen des écarts sur Tn est de 0.11° tandis que celui sur les Tx s'élève à 0.23°. Les écarts sur Tx sont donc plus chahutés (essentiellement en été) que ceux sur Tn qui restent relativement bien groupés autour de leur moyenne.
ETUDE MENSUELLE.
La constance de l'écart mensuel sur Tn est assez remarquable, l'inconstance de l'écart mensuel en Tx tout autant. Les mois de fort éclairement donnent un écart sur Tx assez élevé (la sonde est-elle noire ?).
ETUDE COMPARATIVE.
Intéressons nous au degré de dépendance entre l'écart sur la température minimale et la température minimale mesurée par les thermomètres MF. Le coefficient de corrélation entre ces deux séries est de - 0.39 (ou -39%). On peut donc dire que la série des écarts sur Tn est moyennement dé corrélée vis à vis de la série des Tn. Très schématiquement, l'écart diminue relativement souvent lorsque la Tn augmente et vice versa. Le graphe suivant permet de se faire une idée de ce résultat.
On voit que lorsque la courbe rouge (sorte de moyenne de la tempé mini) décroit alors la courbe bleue (sorte de moyenne des écarts) augmente vaguement (39 % oblige...) et vice-versa. La sonde aurait plutôt tendance à moins sous estimer la mini en hiver qu'en été.
Voyons à présent cette même corrélation entre cette fois ci l'écart sur la température maximale et la température maximale mesurée par les thermomètres MF. Le coefficient de corrélation entre ces deux séries est de 0.57 (ou 57%). On peut donc dire que la série des écarts sur Tx est relativement bien corrélée vis à vis de la série des Tx. Grosso modo, l'écart diminue souvent lorsque la Tx diminue et vice versa. Le graphe suivant permet de se faire une idée de ce résultat.
Il est évident que courbe rouge et bleue varient de concert : on dit que les séries sont "bien" corrélées (57 % c'est tout de même pas mal, l'idéal étant de 100 %). La température maxi mesurée par la sonde est donc nettement plus sensible aux Tx que ses minis ne l'étaient aux Tn. On constate que la sonde surestime davantage la maxi en été qu'en hiver.
Le graphe suivant permet de voir l'évolution de l'écart sur Tx en fonction de Tx MF. Le pas de mesure choisi est ici de 2 degrés. Par exemple : lorsque la température maxi est comprise entre 9.1° inclus et 11° inclus (il y a eu 27 jours dans ce cas (rectangle bleu)), l'écart moyen est de environ -0.07 ° (point noir). Faire figurer le nombre de cas de Tx dans chaque intervalle de 2° n'est pas indispensable, mais il donne un certain degré de confiance à l'écart moyen. Exemple : il y a eu une seule Tx comprise entre -6.9° et -5°, il est donc difficile de trouver un crédit à son écart de -0.3° ; en revanche il y a eu 44 cas de Tx comprises entre 19.1° et 21°, son écart moyen de 0.15° est donc bien représentatif.
