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ETUDE STATISTIQUE DES INVERSIONS DE TEMPERATURE ENTRE FEURS ET VIOLAY.
Période : 01/01/1995 - 31/10/2002.
On compare ici les températures quotidiennes minimales et maximales des postes de Feurs (alt 350 m, Plaine du Forez, Loire, France) et Violay (alt 830 m, monts du Lyonnais-Beaujolais). Ces deux endroits sont séparés par 17 km à vol d'oiseau. La température est celle de l'air, mesurée par une station automatique Météo France (Cimel ?) à Feurs et par une station manuelle équipée de thermomètres étalonnés à Violay.
On rappelle que la minimale du jour j se situe entre 18h TU le jour j-1 et 18h TU le jour j, que la maximale (ainsi que la quantité d'eau) du jour j se situe entre 6h TU le jour j et 6h TU le jour j+1.
Dans la suite du texte :
TNV (resp TNF) signifie une (ou une moyenne) de température(s) minimale(s) mesurée(s) à Violay (resp. Feurs).
TXV (resp TXF) signifie une (ou une moyenne) de température(s) maximale(s) mesurée(s) à Violay (resp. Feurs).
RR : quantité de pluie (ou un cumul de pluie) mesuré(e) à Violay.
Cette étude est essentiellement axée sur les inversions de température entre les deux postes considérés. On dira qu'il y a inversion de température minimale (resp. maximale) le jour j si, ce jour : TNF < TNV (resp. TXF < TXV).
ETUDE GLOBALE.
Dans cette section, on s'intéresse aux inversions quotidiennes sans se soucier de l'époque de l'année auxquelles elles se réfèrent. La distribution saisonnière et/ou mensuelle des inversions sera traitée dans une prochaine section.
CAS DES TEMPERATURES MINIMALES.
Sur la période considérée, on note une inversion en température mini dans 34 % des cas. Le graphe ci dessous permet de voir l'évolution de la fréquence d'inversions en fonction de différents paramètres.
Lecture : on retrouve 0.34 (i.e 34 %) pour la fréquence d'inversions tous les jours confondus. Si l'on se restreint aux seuls jours secs à Violay (RR = 0) alors cette fréquence d'inversions grimpe à 48%, soit près d'un jour sur deux. Cette proportion dégringole (donc) à 22 % lors de jours avec pluie (ou rosée). Plus la quantité d'eau tombée par jour est importante, moins on a de chances d'observer une inversion entre Feurs et Violay. Enfin lors des jours de neige, il est très rare (neuf pour cent des cas) d'observer une inversion.
La fréquence d'apparition des phénomènes utilisés précédemment sont consignés dans le graphe suivant. Ces fréquences doivent être connues ; en effet, on accordera d'autant plus de fiabilité aux valeurs du graphe précédent qu'elles sont associées à des phénomènes fréquents.
Lecture : on entend le tonnerre 8 jours sur 100, il pleut (ou rosée) 54 jours sur 100, on relève plus de 5 mm d'eau 16 jours sur 100. Si on veut avoir le nombre de jours de tonnerre durant la période d'étude, on multiplie le 0.08 par le nombre de jours étudiés (soit 2850).
Passons à présent aux valeurs des écarts moyens entre Feurs et Violay (toujours en ce qui concerne la température minimale bien entendu). Le graphe ci dessous représente la distribution de cet écart moyen en fonction des paramètres habituels.
Lecture : La température minimale moyenne de Violay est 0.95° plus fraîche que celle de Feurs, si on considère tous les jours de la période d'étude. Il fait même en moyenne 2.89° plus froid à Violay lorsqu'il y neige. En revanche, lors de jours secs, la température minimale de Feurs est en moyenne plus élevée (de 0.03°) que celle de Violay.
Les trois graphes qui suivent reprennent les mêmes notions que les trois précédents, les seules choses qui changent sont leurs paramètres. On a pris ici comme paramètres les températures minimales enregistrées à Violay.
Lecture : on n'a jamais observé d'inversion lorsque la température mini de Violay était comprise entre -12° et -11 (et même entre -12° et -10°). Il y a par ailleurs une inversion dans 81 % des cas si la minimale de Violay est comprise entre 18 et 19°. visiblement, on a d'autant plus de chances de vivre une inversion que la minimale est douce.
On donne maintenant la densité de probabilité des températures mini à Violay. La courbe est vaguement en cloche, ce qui n'est pas du tout surprenant. Les 0% des gammes froides du dernier graphique sont donc à prendre avec des pincettes (on dit qu'elles "demandent confirmation" en météo ;-)). Idem pour les gammes chaudes.
Lecture : on a 6.25 chances sur cent de vivre une température minimale comprise entre 5 et 6° à Violay. Cette "chance" n'est plus que de 0.14% si on en attend une comprise entre 21 et 22°. La somme de ces valeurs doit faire 100. si vous vérifiez, vous trouverez dans les 99.8 ; cela signifie que je n'ai pas balayé toute la gamme de températures : il reste en effet une ou deux valeurs inférieures à -13° même chose avec des supérieures à 22°. Pour avoir le nombre de jours d'une gamme de température, il suffit de multiplier le résultat de cette gamme par le nombre total de jours ; exemple il y a eu (6.25/100)*2850 ( = 178) jours à TN comprise entre 5 et 6°.
Voici donc les écarts moyens sur TN en fonction des gammes de température.
Lecture : c'est entre 13 et 14° que la température est sensiblement la même entre les deux postes (excédent de 0.2° pour Violay). Lors des nuits violaysiennes douces, cet écart moyen peut grimper à 3.5°. Les nuits chaudes en montagne sont donc bien tempérées en plaine, même chose pour les nuits glaciales en montagne qui le sont moins en plaine.
CAS DES TEMPERATURES MAXIMALES.
On retrouve les "mêmes" graphes que pour les températures minimales.
La "stabilité" des courbes en TX est toutefois remarquable. Les écarts moyens paramétrés varient dans un intervalle très restreint (à peine plus de 1°) : entre -4.2° pour les jours avec tonnerre (on confirme bien alors l'instabilité de l'air ces jours) et -3.12° lors de jours sans pluie. Cet intervalle était de 2.92° pour les minimales. On n'a jamais observé d'inversion sur les maxi lors de jours d'orage ni lorsqu'il est tombé 15 mm ou plus d'eau.
FIN PROVISOIRE, les études locales et saisonnières seront faites et assez instructives.