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Variation diurne de la pluie

Jean-Raymond Plumandon, La Nature N°1248, 1er mai 1897

Mis en ligne par Denis Blaizot le vendredi 9 décembre 2011

La plupart des stations météorologiques françaises n’effectuent chaque jour qu’une seule mesure de la pluie. A l’observatoire du Puy-de-Dôme on possède, pour une période de dix années, de 1875 à la fin de 1894, des observations pluviométriques effectuées toutes les trois heures depuis 6 heures du matin jusqu’à 9 heures du soir dans les stations de Clermont-Ferrand (388 mètres) et du sommet de la montagne (1467 mètres). Nous avons considéré la pluie à un double point de vue, quantité et fréquence.

Quantité. — Pour chacune des dix années de la période, nous avons calculé les totaux des quantités de pluie tombées à la station de Clermont-Ferrand et à celle du Puy-de-Dôme dans les cinq intervalles de trois heures qui séparent les observations tri-horaires. Dans ces totaux nous avons compris toutes les quantités de pluie mesurables au pluviomètre, nous n’avons négligé que celles qui n’atteignaient pas Un dixième de millimètre. Nous avons ainsi obtenu des nombres qui, pour chaque année, varient avec les heures de la journée. Les variations ne sont pas, il est vrai, identiques chaque année ; mais si l’on examine la figure 1 qui représente graphiquement les résultats numériques on reconnaît au premier coup d’œil qu’il tombe dans les deux stations une bien plus grande quantité de pluie durant l’après-midi que pendant la matinée. Le fait est même vrai pour toutes les années, malgré les divergences d’allures qui existent entre les différentes courbes annuelles. On remarque encore que presque toutes les courbes passent par un maximum entre 3 heures et 6 heures du soir, de même qu’elles ont un minimum entre 6 heures du matin et 3 heures du soir, le plus souvent entre 9 heures et midi, ou entre midi et 3 heures.

Il y a cependant des années qui présentent des irrégularités remarquables. Telle est par exemple, à Clermont et au Puy-de-Dôme, l’année 1890 qui, contrairement à toutes les autres, compte un minimum relatif très accusé de midi à 3 heures du soir, à la place d’un maximum. Enfin l’année 1891, dans les deux stations, et en outre les années 1885 et 1889 pour Clermont seulement, offrent un maximum dans la matinée au lieu du minimum habituel qui se trouve remplacé par deux minima, l’un nocturne, l’autre entre midi et 3 heures du soir.

Quelles que soient les causes et l’importance de ces irrégularités que nous expliquerons une autre fois, les anomalies disparaissent, même avec notre courte période de dix ans, quand on considère les valeurs moyennes des quantités de pluie aux différentes heures de la journée. Pour les deux stations ce résultat est mis en évidence sur la figure 1 par les courbes que nous avons formées avec de petites croix. Ces courbes ont une forme régulière qui montre clairement l’excès de pluie de l’après-midi, avec un minimum bien accusé de 9 heures à midi pour le Puy-de-Dôme, et un minimum nocturne pour Clermont. Elles ont été construites avec les nombres suivants : Puy-de-Dôme 175mm de 6h du matin à 9h ; 158mm de 9h à midi ; 176mm de midi à 3h ; 246mm de 3h à 6h ; 214mm de 6h à 9h du soir. Clermont 54mm de 6h du matin à 9h ; 60mm de 9h à midi ; 71mm de midi à 3h ; 114mm de 3h à 6h ; 85mm de 6h à 9h du soir.

Fréquence. — Dans la détermination de la fréquence de la pluie nous avons volontairement négligé les quantités inférieures à 1 millimètre.Nous avons agi ainsi dans le but d’éliminer radicalement pour Clermont le produit de la rosée, pour le Puy-de-Dôme ceux de la rosée et du givre ordinaire. Ces condensations de la vapeur d’eau ont en effet un caractère tout spécial ; et si nous en avions tenu compte elles auraient faussement altéré quelques résultats en diminuant la fréquence relative des vraies pluies notables.

Nous avons donc calculé, pour la durée de chaque année, combien de fois il y a eu des pluies d’au moins 1 millimètre pendant chacun des intervalles de 3 heures compris entre 6 heures du matin et 9 heures du soir. Nous avons ainsi obtenu des nombres qui sont graphiquement représentés dans la figure 2 pour nos deux stations de Clermont et du Puy-de-Dôme. Au premier examen de ce diagramme, on reconnaît encore l’existence d’un minimum de fréquence le matin, et celle d’un maximum le soir. Mais pour certaines années il y a des irrégularités assez nombreuses, surtout dans les heures auxquelles se produisent les phases extrêmes. Au Puy-de-Dôme, l’année 1890 présente même une inversion complète : maximum dans la matinée et minimum dans la soirée. En 1891, outre le maximum du soir, il yen a un autre entre 9 heures et midi ; celui-ci est séparé du premier par un profond minimum qui a lieu entre midi et 3 heures, et qui se retrouve en 1892 et 1893. — A Clermont les anomalies sont également nombreuses. Toutefois, aucune année ne comporte de maximum accentué le matin, et tous les maxima notables se produisent entre midi et 6 heures du soir, surtout après 3 heures.

Pour les deux stations, les anomalies disparaissent encore si l’on considère les valeurs moyennes de fréquence déduites des dix années de la période d’observation. On le voit sur la figure 2 par les courbes que nous avons tracées avec des points croisés d’après les nombres moyens suivants : Puy-de-Dôme. 45 fois de 6h à 9h du matin ; 44 de 9h à midi ; 44 de midi à 3h ; 55 de 3h à 6h ; 51 de 6h à 9h du soir. — Clermont. 16 fois de 6h à 9h du matin ; 15 de 9h à midi ; 19 de midi à 3h ; 22 de 3 à 6h ; 19 de 6h à 9h du soir.

Sans rechercher les différentes causes qui rendent la pluie plus abondante et plus fréquente durant la soirée que pendant la matinée, il nous parait nécessaire de signaler au moins la plus importante, qui est la chaleur rayonnée par le soleil. C’est elle en effet qui élève dans les hautes régions de l’atmosphère les masses d’air chargées de vapeur d’eau qu’elle échauffe dans le voisinage de la surface terrestre. Ces masses d’air supportent une pression de moins en moins grande à mesure que leur altitude augmente. Elles se dilatent donc et par suite se refroidissent aussi progressivement. Mais elles se trouvent en outre transportées dans des couches dont la température est de plus en plus basse, et qui, par contact et par mélange, les refroidissent encore davantage. Bientôt elles le sont assez pour ne plus pouvoir maintenir en dissolution leur vapeur d’eau qui retourne à l’état liquide et qui tombe en pluie. On comprend d’après cela pourquoi les pluies sont plus abondantes et plus fréquentes le soir que le matin. C’est qu’alors le soleil a eu le temps d’échauffer les couches inférieures de l’air et d’élever ainsi d’énormes quantités de vapeur d’eau Jusqu’au condensateur constitué par les hautes régions de l’atmosphère.

Jean-Raymond Plumandon, Météorologiste à l’observatoire du Puy-de-Dôme

voir également : Sur la variation diurne de la pluie. Alfred Angot — La Nature N°1207, 18 juillet 1896

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