La vitesse du vent

C’est de loin le plus difficile à mesurer.

Depuis le 17 novembre 2006 un anémomètre à godets a remplacé l’anémomètre à hélice.

Mais on ne peut pas dire qu’il est plus précis. Voir étalonnage anémomètres

et également : étalonnage anémomètre forum IC

Pour cette mesure il y a trois problèmes principaux :

1/ les turbulences :

Lorsque le vent entre en turbulence, sa vitesse est fortement réduite par rapport à une zone (ou une période) de vent laminaire.

Quelque soit l’anémomètre (hélice ou godets), si vous voulez mesurer correctement, il faut le placer en zone laminaire (voir ci-dessous).

De plus l'entrée en turbulence est un phénomène très instable; par exemple elle peut dépendre, entre autres, de la vitesse du vent.

2/ l’emplacement :

Les valeurs officielles sont données pour un terrain complètement dégagé et une mesure à 10 m de haut.

Ma mesure est à seulement à 2 m au dessus des toits. Or la variation de vitesse (gradient) est énorme dans cette zone.

Ceci est dû à la rugosité du sol qui freine le vent.

Sur un terrain plat, de rugosité moyenne, pour corriger empiriquement la vitesse moyenne (sur 10 mn par exemple), la fonction est :

x = (10 / h) à la puissance 0.25

x = coefficient à appliquer, h= hauteur (donc x = 1 pour 10m)

Si vous avez Excel sur votre PC, vous pouvez faire le calcul ici :

http://icare.cinq.free.fr/SPOr/meteo/correction_hauteur.xls

Dans mon cas, si les toits pouvaient être considérés comme terrain plats (ce qui est loin d’être le cas), le coefficient serait déjà de 1.5, il est donc en réalité bien supérieur à ça (et on ne parle ici que du vent moyen)

C’est, avec la suivante, la principale raison pour laquelle les amateurs mesurent des vitesses très inférieures à MF.

Mais après tout, je m’intéresse plus au vent réelle sur ma maison qu’au vent qui est 10 mètres plus haut ! celui-là « il me passe au-dessus de la tête »

C’est en ce sens là que je parlai plus haut de mesures plus à l’échelle des gens.

3/ les rafales

La vitesse du vent est une chose hautement et rapidement variable (un peu moins en pleine mer)

Quand elle parle d’une rafale, MF fait une mesure toutes les deux secondes maximum, une rafale est rarement plus longue. (à ce niveau intervient sans doute également l’inertie de l’hélice ou des godets)

Ma station fait une mesure toutes les huit secondes (1), donc je diminue mes « chances » de mesurer une rafale (par rapport à une mesure à 2 secondes)

Pire : elle ne transmet au PC qu’une mesure toutes les cinq minutes !

On ne peut pas dire que je sous estime la vitesse des rafales, mais simplement que la probabilité de les mesurer est très faible.

Les médias officiels (journaux, radios, TV, MF pour grand public) donnent, souvent sans le préciser, la vitesse des rafales, (et non du vent moyen) et même des rafales maxi !

Je reproche beaucoup à certains météo amateurs d’avoir tendance à tomber dans ce même piège du « spectaculaire »

Dans tous les sites météo-amateur, rares sont ceux qui précisent cette fréquence des mesures.

Suivant les stations météo utilisées, les méthodes sont très différentes.

Donc ici, je précise bien : une mesure de vitesse de vent toutes les cinq minutes, point ! (1)

Ce n’est ni une moyenne ni une rafale, mais une mesure au hasard, et je n’applique aucun coefficient puisque l’anémomètre lui-même a été contrôlé et que son étalonnage est correct (voir : étalonnage anémomètres)

Au lecteur d’interpréter en connaissance de cause.

Par contre, statistiquement, sur une longue période, je manque autant de rafales que j’en mesure ce qui signifie que plus la période est longue plus la valeur moyenne de la vitesse du vent est juste.

Le programme a une option « lissage de courbe » je ne l’utilise que pour la direction du vent, car dans ce cas c’est pour avoir un enregistrement plus lisible (direction moyenne).

Mais lisser la vitesse reviendrait à écrêter encore plus les rafales ! (voir précédemment)

Au niveau d’une journée, d’une semaine, d’un mois et d’une année, la statistique de vitesse du vent est fournie par ailleurs sous forme de « camembert »; par exemple: http://icare.cinq.free.fr/meteo/2006/windbft_w2006_39.gif

Cet anémomètre a un défaut de conception connu.

Principalement en liaison filaire, il apparaît plus ou moins fréquemment les indications aberrantes : « 91.8 Km/h » ou « 18.4 Km/h » ou « OFL »

Vérifiez alors que le défaut diminue nettement en liaison HF, et que les autres capteurs ne sont pas perturbés.

Dans ce cas il y a un câble à changer : voir : défaut d'affichage vitesse du vent

Attention:

Premier anémomètre N°0: anémomètre à hélice (2003-2006)

Ensuite anémomètre à godets :

Anémomètre N°1 (2006-2016)

à partir de décembre 2015 environ, à vue d'œil, cet anémomètre ne "prend plus ses tours": il accélère puis ralenti brusquement.

De décembre 2015 à septembre 2016, les vitesses mesurées sont donc fortement sous-estimées.

Démontage de cet anémomètre le 27 septembre 2016 (remplacé par anémomètre N°2)

l'axe a beaucoup de jeu: a partir d'une certaine vitesse (faible) il tourne en hypocycloïde, mais avec un très fort frottement qui le ralenti considérablement.

En fait, six ans plus tard (!), en démontant l'intérieur de cet anémomètre, je m'aperçois que ce sont deux roulements à billes qui étaient sortis de l'axe et étaient tombés à l'intérieur de l'anémomètre, ce qui explique le jeu important !...

C'est ce qui se passe si on essaye de tirer l'axe par l'extérieur, ce que j'avais sans doute fait et qu'il ne faut donc jamais faire.

Le démontage par l'intérieur n'est pas très difficile (avec précaution et méthode; je peux vous renseigner) et les deux roulements sont donc interchangeables

Voici ce que j'ai mesuré (au palmer):

- diamètre de l'axe des coupelles: 1.47mm

- diamètre extérieur des roulements: 3.99mm

- hauteur des roulements: 1.98mm

J'ai acheté ces roulements: https://www.123roulement.com/roulements-S681X-ZZ-EZO

Et ça fonctionne parfaitement (sur un anémomètre d'essai)

Anémomètre N°2 (2016-2023) :

neuf (+ nouveau capteur solaire) monté le 29 septembre 2016 (voir photo anémo-girouette)

Depuis mai 2022 cet anémomètre ne tourne plus librement et semble forcer: les valeurs de vitesse du vent sont donc sous-estimées.

Il sera très prochainement remplacé par l'anémomètre N°3

Anémomètre N°3 (depuis juin 2023)

Acheté d’occasion mais roulements neufs, équilibré, étalonné.

(1)

Les vitesse max. des mesures à la fréquence de 8 secondes sont enregistrées dans la console mais non transmis au PC, donc n'apparaissent pas sur mon site météo et dans mes statistiques.

Mais à chaque épisode venteux je les note manuellement dans un tableau et les donne quelquefois dans le forum Infoclimat / suivi du temps en IdF; par exemple ici:

https://forums.infoclimat.fr/f/topic/56754-suivi-du-temps-en-%C3%AEle-de-france-octobre-2021/?do=findComment&comment=3460125

dernière mise à jour le 5 décembre 2023

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