Calcul des normales climatiques au Canada de 1971 à 2000

Les expressions « moyennes climatiques » ou « normales climatiques » sont interchangeables. Elles désignent le résultat de calculs arithmétiques fondés sur les valeurs de paramètres climatiques observées à un endroit donné au cours d'une période spécifique. Les normales climatiques servent souvent à catégoriser le climat d'une région et à prendre des décisions à diverses fins, que ce soit pour l'habitabilité de base, l'agriculture et la végétation naturelle, l'utilisation de l'énergie, les transports, le tourisme et la recherche dans de nombreux domaines environnementaux. Les normales sont aussi utilisées comme référence dans la surveillance saisonnière du climat, dont la température et les précipitations, aux fins des intérêts publics de base et dans la surveillance des sécheresseset des risques d'incendie de forêt. Les valeurs en temps réel, comme la température quotidienne, sont fréquemment comparées aux « normales climatiques » d'un endroit pour déterminer si elles sont inhabituelles ou à quel point elles s'éloignent de la « normale ».

L'Organisation météorologique mondiale (OMM) recommande que les pays préparent des normales climatiques sur des périodes officielles de 30 ans se terminant en 1930, 1960 et 1990, pour lesquelles les normales climatiques mondiales de l'OMM sont publiées. En outre, l'OMM recommande une mise à jour des normales climatiques à la fin de chaque décennie, comme cela est fait ici pour la période de 1971 à 2000.

Il y a de nombreuses façons de calculer les « normales climatiques »; dont les plus utiles respectent les normes établies. L'OMM considère qu'une période de trente ans est assez longue pour éliminer les variations interannuelles. De plus, l'OMM a établi que les normales devraient être des moyennes arithmétiques calculées pour chaque mois de l'année à partir des données quotidiennes, en ne permettant qu'un nombre limité de valeurs manquantes. Pour être acceptables, les normales qui représentent des moyennes, comme la température, doivent respecter la règle suivante : si, pour un mois donné, il manque plus de 3 valeurs quotidiennes consécutives ou plus de 5 valeurs en tout, ce mois ne doit pas être pris en compte dans le calcul. C'est ce qu'on appelle la « règle des 3/5 » qui a été établie par l'OMM pour servir de guide afin de déterminer les enregistrements complets de données. Pour les normales qui représentent des totaux, comme les précipitations, les degrés-jours ou les jours avec, on doit disposer de toutes les données d'un mois donné pour qu'on en tienne compte dans le calcul des normales.

D'abord, la moyenne ou le total, selon ce qui est approprié à l'élément en question, pour chaque mois est calculé pour tous les endroits. Les valeurs normales sont ensuite calculées comme la moyenne de chaque mois à l'aide des données des mois de la période qui répondent adéquatement aux critères d'exhaustivité pour la période de 1971 à 2000. À l'exception de l'écart-type annuel (voir calculs ci-dessous), la normale annuelle n'a été calculée comme la moyenne ou le total des normales mensuelles que pour les stations où les moyennes ou les totaux pour chaque mois de l'année étaient disponibles.

L'ANNEXE A énumère le type de calculs spécifiques, la période d'application et les critères relatifs aux enregistrements complets des données pour chaque normale et élément extrême.

Une fois qu'on a déterminé les mois qui sont acceptables, on applique la règle des « 3/5 » au nombre de mois utilisés pour calculer la moyenne ou le total moyen sur une période de trente ans. Par exemple, la valeur « normale » d'un élément mensuel, comme la température maximale normale pour le mois de mai, ne peut pas présenter un manque de plus de 3 valeurs consécutives ou de 5 en tout, pour aucun mois de mai entre 1971 et 2000.

Un code de normale est attribué à chaque mois selon les critères d'exhaustivité présentés au tableau 1. À l'exception de l'écart-type annuel calculé pour la température moyenne, le code mensuel qui représente le degré d'exhaustivité le plus faible est attribué au code de normale annuelle pour l'élément et l'endroit en question.

À noter que les stations portant un code de normale « A » à la fois pour la température et les précipitations sont considérées comme respectant les normes de l'OMM aux fins du calcul des normales.

Les normales pour tous les éléments disponibles ont été calculées pour toutes les stations, mais seuls les éléments portant un code de normale au moins de la classe D, ou 15 ans, sont actuellement disponibles sur le site Web des archives en ligne.

La plupart des stations d'observation au Canada ne disposent pas de registres complets pour la période de 30 ans. Afin d'estimer les incertitudes que cela représente, nous avons effectué quelques calculs d'approximation pour les endroits où les enregistrements de données étaient complets pour la période de 1971 à 2000. Pour la température moyenne et les précipitations totales, des moyennes ont été calculées pour chaque sous-période représentant des années consécutives allant de 1 à 30 ans pour chaque mois et chaque année. Ensuite, l'écart-type des différences a été déterminé entre la moyenne de chaque sous-période et la moyenne de la période complète de 30 ans. Par exemple, pour les sous-périodes d'une durée de 10 ans, on a calculé 21 moyennes mensuelles et annuelles pour les sous-périodes qui se chevauchent de 1971-1980, 1972-1981,....,1991-2000. L'écart-type des différences entre ces moyennes et la moyenne pour la période de 1971 à 2000 représente une mesure d'incertitude liée à un enregistrement incomplet. Les résultats sont illustrés aux figures 1 et 2.

Mis à part toute incertitude liée au site, aux instruments ou à des changements apportés au programme d'observation, ou encore à la représentativité générale du site d'observation et de la région environnante, les normales pour la plupart des endroits seront entachées d'une part d'incertitudes qui tiennent au fait que les observations ne sont pas complètes pour la période de 30 ans.

Figure 1

TEMPÉRATURE. Variation avec la durée de la période de l'écart-type moyen de la différence entre la moyenne des sous-périodes et la température moyenne sur 30 ans pour les mois et la période annuelle choisis. Moyenne pour 44 endroits.

Figure 2

PRECIPITATION. Variation avec la durée de la période de l'écart-type moyen de la différence entre la moyenne des sous-périodes et les précipitations moyennes sur 30 ans pour les mois et la période annuelle choisis. Moyenne pour 44 endroits.

Les sous-périodes utilisées aux fins des calculs se chevauchent, de telle sorte que les valeurs moyennes calculées pour chaque sous-période ne sont pas indépendantes. Néanmoins, les écarts-types des différences et leurs moyennes peuvent être considérés comme une estimation d'un biais standard découlant de l'incertitude liée aux enregistrements incomplets.

Dans la figure 1, l'écart-type est considérablement plus élevé pour janvier, toutes périodes confondues, que pour les autres mois ou la période annuelle choisis. Pour la période de 15 ans (la plus courte période pour laquelle des normales sont présentées sur notre site Web), l'écart-type pour janvier est d'environ 0,7 °C tandis que pour les autres mois choisis, il varie de 0,2 à 0,3 °C, et l'écart-type pour la période annuelle est de 0,2 °C. À noter que les mois d'hiver sont plus variables et que l'incertitude est plus grande pour la normale des températures en janvier que pour les autres mois.

L'écart-type pour les précipitations, calculé comme la différence procentuelle moyenne, dans la figure 5 présente des caractéristiques quelque peu différentes. Les écarts standard pour les mois choisis sont plus importants que pour la période annuelle, quelle que soit la durée de la sous-période, mais les différences entre les mois sont ténues. La variation saisonnière est moins importante pour ce qui est de l'incertitude touchant les précipitations que pour la température. L'écart-type pour les précipitations pour une sous-période de 15 ans est d'environ 8 % pour les valeurs mensuelles et d'environ 3 % pour les valeurs annuelles, et plus la période est longue, moins il y a d'incertitude. Ces résultats peuvent servir de guide dans le choix des normales à partir des codes de normales (A, B, C ou D).

Il convient de noter que l'écart-type de la température moyenne pour la sous-période d'une année est exactement le même que l'écart-type de la température publié avec les normales sur 30 ans.

Les écarts-types des températures quotidiennes moyennes (°C) sont calculés à l'aide des mêmes données qui servent à déterminer la moyenne pour chaque mois. Le calcul de l'écart-type annuel diffère des calculs effectués pour les autres éléments annuels en ce sens qu'il représente l'écart-type moyen calculé à partir des moyennes annuelles pour une station donnée plutôt que l'écart-type moyen des moyennes mensuelles. La même règle des « 3/5 » pour l'exhaustivité des données est appliquée à l'écart-type annuel et à chaque écart-type mensuel. Le code de normale pour l'écart-type annuel est attribué selon les critères décrits au tableau 1 : Code de normale plutôt que de représenter le degré d'exhaustivité le plus faible pour tous les mois.

Outre les moyennes et les totaux mensuels, les épisodes extrêmes de certains éléments par mois, y compris les températures minimales et maximales quotidiennes, les quantités de pluie, de neige et de précipitations totales quotidiennes et les dates d'occurrence, sont compilés et fournis avec les normales pour ces éléments. Les épisodes extrêmes sont compilés à partir de la période complète d'enregistrement pour chaque endroit et ne se limitent pas qu'à la période des normales de 1971 à 2000. Dans chaque situation, la première ou la plus ancienne date d'occurrence est inscrite sous la valeur extrême. Les valeurs qui reviennent plus d'une fois sont identifiées par le signe (+). Les valeurs et les dates en caractère gras indiquent les extrêmes pour l'année. Aucun critère d'exhaustivité ne s'appliquant ici, aucun code de normale n'est attribué aux éléments extrêmes.

Pendant le calcul des normales et des extrêmes, des renseignements additionnels sont présentés sous forme de tableaux : le nombre total d'années disponibles, le nombre d'années manquantes, le nombre total d'observations et le pourcentage d'observations possibles utilisées. Sont aussi disponibles la première année et la dernière année utilisées de la période de normales des éléments pour lesquels des moyennes sont calculées, ainsi que la première et la dernière années utilisées pour les éléments dont les extrêmes ont été déterminés.

Aucune correction explicite ni modification n'a été apportée aux normales pour tenir compte des variations, quelles qu'elles soient, liées au site, aux instruments ou aux procédures d'observation. Étant donné que ces paramètres combinés peuvent influer sur les tendances de la température et des précipitations, les normales ne devraient pas servir à tirer des conclusions précises sur les changements climatiques.

Toutes les normales sont dérivées des données des Archives climatologiques nationales d'Environnement Canada. Bien que tout soit mis en œuvre pour assurer l'exactitude des données, on ne peut garantir qu'elles sont exemptes d'erreurs.

Les éléments pour lesquels des normales sont calculées qui présentent le plus grand intérêt sont les maximum et minimum quotidiens et la température moyenne (°C), les quantités de pluie (mm), de neige (cm) et les précipitations totales (mm). Pour les stations principales, d'autres éléments quotidiens sont mesurés tels que les pointes de vent, les jours avec divers phénomènes météorologiques comme des orages ou des précipitations verglaçantes et les éléments basés sur des éléments horaires : le vent, l'ensoleillement et le rayonnement solaire, sont également disponibles. Règle générale, le réseau de stations bénévoles se limite aux observations de la température et des précipitations quotidiennes.

Le jour climatique au premier ordre dans les principaux sites d'observation du climat est défini par la période de 24 heures qui se termine à 0600 UTC. Aux sites d'observation bénévole, le jour climatique se termine autour de 8 h 00, heure locale et peut varier quelque peu d'un endroit à l'autre.

Comme dans de nombreux autres pays, les pratiques d'observation ont évolué au cours de la période actuelle des normales, et elles continuent d'évoluer. Autrefois, les observations étaient presque exclusivement prises et enregistrées par des observateurs humains, tandis que maintenant elles sont de plus en plus automatisées. Pendant l'automatisation de certaines stations principales du réseau du SMC dans les années 1990, seules les précipitations totales quotidiennes (mm) mesurées par une jauge automatique étaient disponibles. Les observations provenant de ces stations pour ces années-là (fin des années 1990 pour la plupart) n'ont pas été utilisées aux fins du calcul des normales, car aucune observation de pluie et de neige n'était disponible.

La température est mesurée à l'aide de thermomètres à maximum et à minimum placés dans un abri ventilé en bois et reliés à un système enregistreur autonome. L'abri est monté sur un support à une hauteur approximative de 1,5 m du sol, sur une surface généralement gazonnée et de niveau.

À la plupart des stations climatologiques, la température maximale est la température la plus élevée enregistrée au cours d'une période de 24 heures se terminant le lendemain matin. Les températures minimales sont relevées sur une période de même longueur, commençant la veille au soir. La température moyenne est la moyenne des deux valeurs.

À la plupart des stations principales, le jour climatologique commence à 0600 UTC (temps universel coordonné) et se termine sur le coup de 0600 UTC le jour suivant, soit minuit ou un peu avant minuit, heure locale, dans la majeure partie du pays.

La pluie, la bruine, la pluie verglaçante, la bruine verglaçante et la grêle sont généralement mesurées à l'aide d'un pluviomètre standard canadien, un récipient de forme cylindrique de 40 cm de hauteur et de 11,3 cm de diamètre. Les précipitations sont dirigées par un entonnoir dans une éprouvette graduée en plastique, qui constitue le dispositif de mesure.

La neige est l'épaisseur de neige frache mesurée à l'aide d'une règle à neige. Les mesures sont prises en plusieurs points qui semblent représentatifs de la région immédiate, puis moyennées. Dans les tableaux, le terme « Précipitations » désigne l'équivalent en eau de tous les types de précipitations.

À la plupart des stations ordinaires, l'équivalent en eau de la neige est calculé en divisant par dix la quantité mesurée. Aux stations principales, on le détermine généralement en faisant fondre la neige qui est recueillie à l'aide d'un nivomètre Nipher. Il s'agit d'une jauge de mesure des précipitations spécialement conçue pour minimiser la turbulence autour de l'orifice, qui est placée à une bonne hauteur du sol afin d'empêcher la poudrerie basse de pénétrer à l'intérieur de l'instrument. La quantité de neige ainsi déterminée fournit généralement une estimation plus précise des précipitations que la règle du « dix pour un ». Même aux stations climatologiques ordinaires, les valeurs normales des précipitations ne sont pas toujours égales à la pluie plus un dixième de la neige. Les observations manquantes sont une des raisons de ces écarts.

Les mesures des précipitations sont généralement effectuées quatre fois par jour aux stations principales et une à deux fois par jour aux stations ordinaires. Les quantités de pluie, de neige et de précipitations figurant dans les tableaux représentent les accumulations moyennes pour un mois ou un an donné.

La couverture nivale est l'épaisseur de la neige accumulée au sol, mesurée en plusieurs points qui semblent représentatifs de la région immédiate, puis moyennée. Les valeurs de fin de mois sont présentées dans les tableaux.

Ces éléments fournissent le nombre moyen de jours par mois ou par an où on observe un phénomène météorologique donné ou la valeur seuil d'un paramètre. Dans le cas de la pluie et des précipitations, il doit tomber 0,2 mm ou plus pour qu'on puisse compter la journée comme « jour avec ». Pour la neige, la quantité correspondante est de 0,2 cm. On compte une journée avec précipitations verglaçantes lorsqu'il tombe 0,2 mm ou plus de pluie ou de bruine qui gèle au contact de la surface sous-jacente. À cette fin, on définit le brouillard comme une suspension de très fines gouttelettes d'eau qui réduisent la visibilité horizontale à moins de 1 km. On compte un jour avec orages lorsque le tonnerre est entendu.

À noter que les « Jours avec » divers paramètres météorologiques, tels que la pluie verglaçante ou la bruine verglaçante, les orages, la grêle, etc. ne sont pas disponibles actuellement sur le Web, car ces données font l'objet d'un examen interne de contrôle de la qualité.

Les degrés jours d'une journée donnée représentent la différence, positive ou négative et exprimée en degrés Celsius, entre la température moyenne et un seuil donné. Par exemple, les degrés-jours de chauffage sont le nombre de degrés au-dessous de 18 °C. Si la température est égale ou supérieure à 18 °C, alors leur nombre sera de zéro. Les normales représentent l'accumulation moyenne pour un mois ou un an donné.

Les valeurs supérieures ou inférieures au seuil de 18 °C sont utilisées principalement pour estimer les besoins en chauffage et en climatisation des immeubles et constituent également une indication de la consommation de combustible à ces fins. Un niveau de référence de 24 °C pour la température est parfois utilisé comme un indice de degrés-jours de refroidissement extrême ou un indice de stress thermique potentiel. Les valeurs au-dessus de 5 °C sont fréquemment appelées degrés-jours de croissance, et utilisées en agriculture comme indice de croissance des cultures.

Les mesures de la température du sol fournissent une climatologie des caractéristiques thermiques du sol, telles que la profondeur de pénétration du gel dans le sol et la durée pendant laquelle le sol reste gelé. Ces caractéristiques présentent un intérêt pour les hydrologistes, car elles influent sur le ruissellement en surface, l'infiltration et la fonte de la neige et, pour les spécialistes de l'agriculture, puisqu'elles ont une incidence sur la germination des semences.

Les mesures de la température du sol sont prises conformément aux recommandations de l'Organisation météorologique mondiale (OMM) aux profondeurs standard de 5, 10, 20, 50, 100, 150 et 300 cm. Elles sont effectuées quotidiennement le plus près possible de 08:00 HNL et une deuxième fois, à la plus faible profondeur, à 16:00 HNL.

L'évaporation désigne l'évaporation de lac calculée survenant sur un petit plan d'eau libre naturel ayant un stockage thermique négligeable et un transfert de chaleur minime par le fond et les bords. Elle représente la perte d'eau des étangs et des petits réservoirs, mais pas des lacs qui ont de grandes capacités de stockage thermique. L'évaporation de lac est calculée à l'aide des valeurs quotidiennes observées de la perte d'eau par évaporation d'un bac, ainsi que de la température moyenne de l'eau dans le bac et celle de l'air environnant et du parcours total du vent au-dessus du bac.

Les normales de l'évaporation de lac entre 1971 et 2000 ont été calculées comme la moyenne des moyennes quotidiennes pour une station donnée. Il s'agit en effet d'une mesure du taux d'évaporation par jour plutôt que d'une mesure de l'évaporation totale telle que calculée dans les normales précédentes. Afin de comparer les normales de 1971 à 2000 aux calculs de la période précédente, il faut prendre la valeur de 1971 à 2000 et la multiplier par le nombre de jours d'un mois donné pour obtenir une estimation équivalente.

Le gel survient lorsque la température tombe à 0 °C ou plus bas. Les normales des données sur le gel sont basées sur l'occurrence de températures inférieures à zéro enregistrées par des thermomètres à minimum. La « période sans gel » est définie comme le nombre de jours entre la dernière occurrence de gel au printemps et la première occurrence de gel à l'automne pour une année donnée. Aux fins des calculs, le « printemps » comprend les jours qui précédent le 15 juillet inclusivement et, « l'automne », les jours qui suivent le 15 juillet, et le gel peut survenir n'importe quel jour où le minimum quotidien (Tmin) observé est inférieur ou égal à 0 °C.

Les éléments « sans gel » ne doivent être calculés que pour les stations qui disposent d'un enregistrement complet du minimum quotidien observé du 15 juillet à la dernière occurrence où Tmin est inférieur ou égal à 0 °C au « printemps » et du 15 juillet à la première occurrence où Tmin est inférieur ou égal à 0 °C à « l'automne » et pendant au moins une période complète entre 1971 et 2000.

Certains éléments du climat sont observés sur une base horaire plutôt que quotidienne. Pour ces éléments, la règle des « 3/5 » pour l'enregistrement complet des données n'est pas applicable, étant donné le volume exhaustif de données. Pour que les éléments horaires puissent être inclus, on doit disposer d'enregistrements complets de données pour au moins 90 % de toutes les heures disponibles où les moyennes ou les données des « jours avec » sont calculées. Tout comme avec les éléments quotidiens, pour lesquels des totaux moyens sont calculés, l'enregistrement nécessite des données complètes à 100 %. On attribue alors un code annuel à la moyenne mensuelle selon les critères décrits au tableau 1.

Les éléments horaires sont : la vitesse et la direction horaires du vent, l'insolation, l'indice humidex, le refroidissement éolien, l'humidité, la pression, le rayonnement solaire, la visibilité et l'étendue des nuages.

La plupart des stations climatologiques principales sont munies d'un anémomètre standard de type U2A, qui mesure la vitesse moyenne du vent pendant une minute (depuis 1985) ou deux minutes à chaque observation. À d'autres sites de mesure du vent, les valeurs sont généralement recueillies par des anémomètres enregistreurs de type U2A ou 45B. Les périodes moyennes à ces sites peuvent varier d'une minute à une heure.

Au cours de l'observation, la vitesse du vent est mesurée en milles marins à l'heure et convertie en kilomètres à l'heure. La vitesse de la rafale de vent extrême est la pointe de vent instantanée observée au cadran de l'anémomètre, ou tirée d'un graphique d'enregistrement en continu. Une valeur de zéro (0) indique du temps calme ou l'absence de vent.

La direction du vent mesurée par un système U2A est enregistrée au dixième de degré près, tandis que les données provenant d'un anémomètre de type 45B sont fournies selon les 8 points du compas. Toutes les directions du vent sont définies comme la direction de laquelle le vent souffle par rapport au nord vrai ou géographique. Par exemple, un vent d'est souffle de l'est, et non vers l'est. Une observation de la direction du vent représente la direction moyenne au cours de la période de deux minutes se terminant à l'heure d'observation.

La direction du vent la plus fréquente est déduite du nombre d'occurrences de chacune des 36 directions possibles pour chaque mois. Une moyenne mensuelle est calculée pour chaque direction pour tous les mois ayant un enregistrement suffisant (complet à 90 % pour les éléments horaires). La direction présentant le compte moyen le plus élevé devient la direction du vent la plus fréquente pour le mois. Pour obtenir la direction du vent la plus fréquente pour l'année, on ne fait que prendre la direction ayant le nombre d'occurrence moyen le plus élevé pour tous les mois.

La vitesse et la direction du vent peuvent varier énormément en fonction de la proximité du sol et de la présence d'obstacles tels que des collines, des immeubles et des arbres. Le vent à proximité du sol a tendance à augmenter de vitesse et à virer avec la hauteur. À des fins météorologiques, l'emplacement standard des coupelles de l'anémomètre se situe à une hauteur de 10 mètres du sol.

Les observations de l'insolation effective sont recueillies à l'aide de l'héliographe Campbell-Stokes. Il s'agit d'une sphère de verre de 10 cm de diamètre, centrée à l'intérieur d'une section d'une cuvette sphérique. La sphère concentre les rayons du Soleil sur une carte retenue par une paire de rainures. Les rayons concentrés brûlent ou roussissent ainsi un tracé sur la carte. La dimension de la carte utilisée dépend de la longueur du jour, et on compte trois types de cartes; une pour chaque période de l'année : l'équinoxe, le solstice d'été et d'hiver.

Les cartes sont remplacées chaque jour, de façon à déterminer la durée de l'insolation pour chaque heure du jour. Il est important de noter que la quantité « d'insolation effective » est inférieure à la quantité « d'ensoleillement visible », parce que, à certains moments de la journée, en particulier immédiatement après le lever du Soleil et autour du coucher, les rayons du Soleil ne sont pas suffisamment intenses pour laisser une trace. On compte le nombre de dixièmes d'heures d'insolation, tel qu'indiqué par le tracé sur la carte, et on enregistre le total.

L'indice humidex indique la sensation de chaleur ou d'humidité ressentie par un individu moyen. Il est calculé à partir des valeurs combinées de la température et de l'humidité et exprimé par un nombre qui reflète la température ressentie. Par exemple, un indice humidex de 40 signifie que, lorsque la température est de 30 degrés et l'air humide, les conditions ressenties sont plus ou moins les mêmes que lorsque la température est de 40 degrés lorsque l'air est sec.

Le facteur de refroidissement éolien indique la sensation de froid perçue par un individu moyen. Il est calculé à partir des données combinées de la température et de la vitesse du vent et exprimé par un nombre qui reflète la température ressentie. Par exemple, si la température extérieure est de -10 °C et l'indice de refroidissement éolien de -20, cela signifie que la sensation de froid sur votre visage sera plus ou moins comparable à celle ressentie par une journée calme lorsque la température atteint 20 °C.

La pression de vapeur est la pression exercée par l'eau contenue dans une parcelle d'air. Il s'agit de la partie de la pression atmosphérique totale due au contenu en vapeur d'eau. La pression de vapeur augmente avec l'accroissement de la quantité de vapeur d'eau.

Si un récipient fermé qui contient de l'air et de l'eau liquide est maintenu à une température constante, alors des molécules d'eau de la surface liquide sont libérées dans l'air jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint où il n'y a plus d'évaporation d'eau (mais saturation). La parcelle d'air ne peut plus contenir aucune molécule de vapeur d'eau à moins qu'une chaleur externe soit appliquée. On appelle « pression de vapeur de saturation » cette pression exercée par la vapeur d'eau. Le rapport de la pression de vapeur réelle à la pression de vapeur de saturation est une autre façon de définir l'humidité relative d'une masse d'air.

L'humidité relative est le rapport de la quantité de vapeur d'eau réellement présente dans l'air à la quantité maximale qui y serait présente à une température donnée. Le rapport est généralement exprimé en pourcentage. Il est calculé à partir des données du thermomètre sec ou du thermomètre mouillé ou, dans le cas d'un système Dewcel de mesure de la température à distance, des données du thermomètre sec et du point de rosée, ainsi que des tables psychrométriques.

L'humidité relative varie avec la température de l'air, même si le contenu de vapeur d'eau réellement présent dans une parcelle d'air peut demeurer constant. Lorsqu'une parcelle d'air est chauffée, sans ajout ni retrait de vapeur d'eau, l'humidité relative diminue et, réciproquement, si la parcelle est refroidie dans les mêmes conditions, l'humidité relative augmente.

Plus la température du point de rosée s'approche de la température du thermomètre sec, plus la teneur en humidité relative de l'air augmente. À un taux de 100 % d'humidité relative, la température du point de rosée et la température du thermomètre sec sont identiques. Lorsque l'écart est minime entre la température du thermomètre sec et celle du point de rosée, une partie de la vapeur d'eau se condense en gouttelettes d'eau liquide qui forment du brouillard ou des nuages.

La pression est le poids d'une colonne d'air de section unitaire s'étendant de la station d'observation à la limite supérieure de l'atmosphère. L'instrument standard de mesure de la pression atmosphérique est le baromètre à mercure, dans lequel la pression de l'air est équilibrée par le poids d'une colonne de mercure contenue dans un tube de verre où on a fait le vide.

La pression à la station (kPa) est la pression atmosphérique exprimée en kilopascals (kPa) à l'altitude de la station. La pression atmosphérique est la force par unité de surface exercée par l'atmosphère en raison de la masse d'air dans une colonne verticale allant de la station d'observation au sommet de l'atmosphère.

La pression au niveau de la mer est le poids de la colonne d'air de section unitaire s'étendant du niveau de la mer à la limite supérieure de l'atmosphère. Elle est directement mesurée aux stations situées au niveau de la mer, mais elle est calculée à d'autres stations en additionnant la pression à la station, le poids équivalent d'une colonne d'air partant de l'altitude de la station au niveau de la mer. La pression au niveau moyen de la mer est déterminée de manière que les pressions barométriques à des stations d'altitudes différentes puissent être comparées à un niveau commun à des fins d'analyse.

Le rayonnement solaire est la mesure de l'énergie radiative du Soleil qui frappe une surface horizontale. Il y a plusieurs composantes normalisées qui font l'objet de mesures indépendantes. Chacune a reçu un numéro d'identification différent, désigné par les lettres RF (pour Radiation Fields). L'unité métrique standard de mesure du rayonnement est le mégajoule par mètre carré (MJ/m²).

Composantes mesurées et utilisées par le SMC :

RF1 : Rayonnement solaire global : total du rayonnement solaire incident de courte longueur d'onde direct et indirect reçu de la totalité de la voûte céleste sur une surface horizontale.

RF2 : Rayonnement solaire diffus : portion du rayonnement solaire incident de courte longueur d'onde total reçu sur une surface horizontale qui est abritée du rayonnement direct du Soleil par un anneau pare-soleil.

RF3 : Rayonnement solaire réfléchi : portion du rayonnement solaire incident de courte longueur d'onde total frappant une surface horizontale et qui a été réfléchi de la surface de la Terre et diffusé par la couche atmosphérique située entre le sol et le point d'observation.

RF4 : Rayonnement net : résultante du rayonnement descendant et ascendant total (solaire, surface terrestre et atmosphérique) reçu sur une surface horizontale. (RF1 + RF2 + RF3)

La visibilité exprimée en kilomètres (km) est la distance à laquelle des objets de taille convenable peuvent être vus et identifiés. Les précipitations, le brouillard, la brume sèche et d'autres obstructions comme la poudrerie ou la poussière peuvent réduire la visibilité atmosphérique.

Ensemble visible composé de minuscules particules, comme des gouttelettes d'eau et/ou des cristaux de glace, en suspension dans l'air. Les nuages se forment dans l'atmosphère par condensation de la vapeur d'eau. Les noyaux de condensation, comme les particules de fumée ou de poussière, offrent une surface sur laquelle la vapeur d'eau peut se condenser.

Le tableau 3 présente les types de calculs, la période d'enregistrement et le degré d'exhaustivité des données requis pour chaque élément habituel et extrême.

*Normale indique que toutes les données disponibles entre 1971 et 2000 qui répondent aux critères d'exhaustivité appropriés pour un élément donné ont été utilisées.

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[Impression]

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Avis importants

Création : 2004-07-28

Mise à jour le :2005-04-11

Révision : 2005-04-11

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