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Class 1 · 100 m
Class 2 · 30 m
Class 3 · 10 m
Class 4 · 3 m
24 m · class 3
0 min
60 min
120 min
180 min
-10 °C
0 °C
10 °C
20 °C
30 °C
Logger · température de l’air sur 1 min
76 flagged
SI kelvin · ITS-90
Institut national de métrologie
Laboratoire accrédité
Référence de terrain
Capteur de station
U 0.040 °C
U 0.057 °C
U 0.101 °C
1 · Observed variable
2 · Purpose of observation
3 · Station/platform
4 de l’ONU · Environnement
5 · Instruments and methods
6 · Sampling
7 · Data processing and reporting
8 · Data quality
9 · Ownership and data policy
10 · Contact
0 km
50 km
100 km
150 km
200 km
5 km
10 km
15 km
0.5° · 1.5 km
P
S
30 s · 100 sps
0 dbar
1,000 dbar
2,000 dbar
Ascent · 5.5 h
Drift · 10 day cycle
Une station
Site
Grappe
Région
Réseau mondial
Station
Contrôle de la qualité
Encodage
Courtier de messages
Utilisateurs
Dépôt
Réseau
Dérive
Repérage du site
Installation
Étalonner
Exploiter
Déplacer
Classe d’implantation
Étalonnage
Métadonnées
Politique des données
Sortie
Class 2 · 30 m; Class 3 · 10 m; Class 4 · 3 m
Capteurs · Explication
Interactive
Une observation porte l’endroit où elle a été faite, la façon dont elle a été vérifiée, ce à quoi elle se rattache et qui peut en répondre. Sept étapes, du mât d’une station météorologique à un flotteur situé à deux kilomètres de profondeur.
01 · Siting
Le WMO-No. 8
Le WMO-No. 8 classe un site de 1 à 5 pour chaque variable. Pour la température de l’air, c’est la distance aux sources de chaleur comme les bâtiments, les stationnements et l’eau : classe 1 au-delà de 100 m, puis 30, 10 et 3 m. Pour le vent, c’est la distance en hauteurs d’obstacle : 30, 10, 5 et 2.5 fois. Les classes 3 à 5 ajoutent jusqu’à 1, 2 et 5 °C d’incertitude à la température.
Variable
02 · Contrôle de la qualité
Flags
Le capteur alimente un enregistreur qui calcule la moyenne de valeurs d’une minute; des contrôles automatiques marquent chacune avant son départ. Le contrôle d’étendue rejette les températures de l’air hors de −80 à +60 °C, le contrôle de saut met en doute une variation de plus de 3 °C en une minute, et le contrôle de persistance met en doute une heure qui varie de moins de 0.1 °C. Injectez une panne et observez les indicateurs.
Faults
03 · Traceability
GUM
Chaque étalonnage compare un instrument à un meilleur et ajoute sa propre incertitude. Selon le GUM, des incertitudes-types indépendantes se combinent en uc = √Σu², et l’incertitude élargie U = 2uc couvre environ 95 %. Un afficheur qui lit par pas de 0.1 °C apporte à lui seul 0.1/√12. Le WMO-No. 8 demande 0.1 K sur la température de l’air.
Résolution de l’afficheur
Incertitude élargie le long de la chaîne, k = 2
Référence de laboratoire
0.040 °C
+ bath
0.057 °C
Capteur de station
0.101 °C
WMO-No. 8 target
0.100 °C
04 · Métadonnées WIGOS
WMO-No. 1192
La norme de métadonnées WIGOS décrit une observation en dix catégories, et un identifiant de station WIGOS nomme la station dans le monde entier : série, émetteur, numéro d’émission et identifiant local, comme 0-20000-0-71xxx pour une station dotée d’un numéro WMO. Remplissez les catégories que cette station déclare.
Catégories déclarées
Émetteur de l’identifiant
05 · Balayage volumique du radar
VCP
Un radar météorologique balaie une pile d’angles d’élévation toutes les quelques minutes. Sous réfraction standard, le faisceau suit une Terre de 4/3 de son rayon : h = √(r² + (kea)² + 2rkea sin θ) − kea. Loin du radar, l’inclinaison la plus basse dépasse la météo près du sol et le faisceau s’élargit comme r·θ. Les hauteurs sont étirées dix fois.
Radar
06 · Caveau sismique
Temps GNSS
L’onde P devance l’onde S, environ 6 contre 3.5 km/s dans la croûte, de sorte que l’écart entre elles croît avec la distance : S − P = R(1/Vs − 1/Vp), soit environ 8.4 km par seconde d’écart. Un récepteur GNSS sur le caveau horodate chaque échantillon; toute erreur d’horloge déplace l’événement de Vp × error.
Erreur d’horloge
Échantillons par seconde
07 · Profil océanique
Argo
Un flotteur profileur modifie sa flottabilité avec une vessie d’huile : il coule pour dériver à 1000 dbar, descend à sa profondeur de profil, puis remonte en échantillonnant la température, la salinité et la pression, et transmet le profil par satellite avant de couler de nouveau. Un décibar de pression équivaut presque à un mètre de profondeur.
Échantillonner toutes les
Cycle
08 · Échelle
La plus petite unité est une station, implantée selon une classe connue. Un site regroupe plusieurs instruments autour d’une alimentation et d’une horloge partagées ; une grappe partage un banc d’étalonnage et une référence itinérante ; une région exploite un réseau avec une seule pratique de métadonnées ; le niveau mondial rend comparables les réseaux de nombreux exploitants. Le Système mondial intégré des systèmes d’observation de l’OMM est le cadre qui permet d’utiliser ensemble des observations de propriétaires différents.
Sources WMO-No. 1160, Manual on the WMO Integrated Global Observing System
09 · Échange
Une observation est contrôlée, encodée dans un format standard et publiée une seule fois. Dans le Système d’information de l’OMM 2.0, les centres publient des notifications par des courtiers de messages en MQTT, les utilisateurs s’abonnent et téléchargent par le web, et un catalogue mondial de découverte décrit chaque jeu de données. Une valeur qui échoue au contrôle de qualité est signalée ou retenue : l’abonné reçoit les données avec leur qualité, pas des lectures brutes seules.
Sources WMO-No. 1060, Manual on the WMO Information System, including WIS 2.0
10 · Maintenance
Tout capteur dérive. Un réseau les garde fiables par des vérifications de routine sur le terrain contre une référence itinérante, un réétalonnage planifié et un remplacement par rotation. Comparer chaque station à ses voisines signale celle dont les mesures s’égarent : la prochaine visite va là où elle est nécessaire plutôt que selon une tournée fixe. Le guide de l’OMM expose les pratiques d’inspection et d’étalonnage pour chaque type d’instrument.
Sources WMO-No. 8, Guide to Instruments and Methods of Observation
11 · Cycle de vie
Une station traverse un repérage, une installation, un étalonnage, des années d’exploitation et souvent un déplacement ou un nouveau capteur. Chaque changement peut introduire une marche dans une longue série. Les principes de surveillance du climat demandent d’évaluer les changements avant de les faire et de faire se chevaucher un temps l’ancien et le nouveau système ; les méthodes d’homogénéisation détectent et corrigent ensuite les ruptures restantes.
Sources GCOS Climate Monitoring Principles; WMO-No. 1245, Guidelines on Homogenization
12 · Questions d’acheteurs
Quelle classe d’implantation chaque station respecte-t-elle, et où est-ce consigné ? Chaque valeur remonte-t-elle à un relevé d’étalonnage ? Les métadonnées sont-elles assez complètes pour qu’un autre utilise les données dans des années ? Sous quelle politique de données sont-elles partagées ? La politique unifiée des données de l’OMM distingue les données essentielles, échangées gratuitement et sans restriction, des données recommandées, qui peuvent être assorties de conditions.
Sources WMO Unified Data Policy, Resolution 1 of the Extraordinary Session of the World Meteorological Congress
An observation carries where it was made, how it was checked, what it traces back to and who can vouch for it. Seven steps from a weather station’s mast to a float two kilometres down.
WMO-No. 8 grades a site from class 1 to 5 for each variable. For air temperature it is the distance to heat sources such as buildings, car parks and water: class 1 beyond 100 m, then 30, 10 and 3 m. For wind it is distance in obstacle heights: 30, 10, 5 and 2.5 times. Classes 3 to 5 add up to 1, 2 and 5 °C of uncertainty to temperature.
The sensor feeds a logger that averages one-minute values; automatic checks flag each one before it travels. The range check rejects air temperatures outside −80 to +60 °C, the step check doubts a jump of more than 3 °C in a minute, and the persistence check doubts an hour that varies by less than 0.1 °C. Inject a fault and watch the flags.
Each calibration compares an instrument with a better one and adds its own uncertainty. Following the GUM, independent standard uncertainties combine as uc = √Σu², and the expanded uncertainty U = 2uc covers about 95 %. A display that reads in 0.1 °C steps alone contributes 0.1/√12. WMO-No. 8 asks for 0.1 K on air temperature.
The WIGOS Metadata Standard describes an observation in ten categories, and a WIGOS station identifier names the station worldwide: series, issuer, issue number and local identifier, as 0-20000-0-71xxx for a station with a WMO number. Fill the categories this station reports.
A weather radar sweeps a stack of elevation angles every few minutes. Under standard refraction the beam rides an Earth of 4/3 its radius: h = √(r² + (kea)² + 2rkea sin θ) − kea. Far from the radar, the lowest tilt overshoots the weather near the ground and the beam widens as r·θ. Heights are stretched tenfold.
The P wave outruns the S wave, about 6 against 3.5 km/s in the crust, so the gap between them grows with distance: S − P = R(1/Vs − 1/Vp), about 8.4 km per second of gap. A GNSS receiver on the vault stamps every sample; any clock error moves the event by Vp × error.
A profiling float changes its buoyancy with an oil bladder: it sinks to drift at 1,000 dbar, drops to its profile depth, then rises sampling temperature, salinity and pressure, and sends the profile by satellite before it sinks again. A decibar of pressure is close to a metre of depth.
The smallest unit is one station, sited to a known class. A site places several instruments around shared power and a clock; a cluster shares a calibration bench and a travelling reference; a region runs one network with one metadata practice; the global layer is many operators’ networks made comparable. The WMO Integrated Global Observing System is the framework that lets observations from different owners be used together.
منابع WMO-No. 1160, Manual on the WMO Integrated Global Observing System
An observation is checked, encoded in a standard format and published once. In the WMO Information System 2.0, centres publish notifications through message brokers using MQTT, users subscribe and download over the web, and a global discovery catalogue describes every dataset. A value that fails quality control is flagged or held back, so a subscriber receives data together with its quality, not raw readings alone.
منابع WMO-No. 1060, Manual on the WMO Information System, including WIS 2.0
Every sensor drifts. A network keeps them honest with routine field checks against a travelling reference, recalibration on a schedule and replacement in rotation. Comparing each station with its neighbours flags the one whose readings wander, so the next visit goes where it is needed rather than on a fixed round. The WMO guide sets out inspection and calibration practice for each kind of instrument.
منابع WMO-No. 8, Guide to Instruments and Methods of Observation
A station lives through a site survey, installation, calibration, years of operation and, often, a move or a new sensor. Each change can put a step into a long record. The climate monitoring principles ask that changes be assessed before they are made and that old and new systems overlap for a while; homogenisation methods then detect and adjust the breaks that remain.
منابع GCOS Climate Monitoring Principles; WMO-No. 1245, Guidelines on Homogenization
Which siting class does each station meet, and where is that written down? Can every value be traced to a calibration record? Is the metadata complete enough for someone else to use the data years from now? Under which data policy is it shared? The WMO unified data policy separates core data, exchanged free and without restriction, from recommended data that may carry conditions.
منابع WMO Unified Data Policy, Resolution 1 of the Extraordinary Session of the World Meteorological Congress