3 SEMELHANÇA ENTRE O SISTEMA AFRICANO E INTERAMERICANO
4.1 O MULTICULTURALISMO E UNIVERSALISMO NOS DIREITOS
Figure 3.2 : Cartographie des vents de la zone d’étude a/ vents forts > 7 m/s b/ vents faibles < 2 m/s
3.3. INSTRUMENTATION
Le site de mesures est situé sur le toit d’un bâtiment de forme parallélépipède (hauteur 8,95 m) situé au 40 rue du Pelvoux à Évry, dans les locaux de l'UFR de Sciences et Technologie de l’Université d’Évry Val d’Essonne, dans une zone industrielle proche d’un échangeur de l’autoroute A6 (figure 3.3). L'instrumentation est constituée d'un système d'acquisition de données composé d’une partie matérielle (un anémomètre ultrasonique et une station météorologique figure 3.3) et d'une partie logicielle. Les capteurs ultrasoniques et ceux de la station météorologique, sont connectés à deux systèmes d'acquisition différents.
a/ b/
Figure 3.3 : vue d’ensemble du site instrumental.
l'autoroute A) et localisation sur le bâtiment, en bas à
laboratoire, au milieu détail de la partie capteur de la station météo, à droite vue d'ensemble de la terrasse montrant les éléments de la rugosité locale
Les paramètres mesurés par chaque capteur sont décrit plus loin. Les données de la station météorologique sont mesurées de façon continue alors que les données
ultrasonique, mesurées à haute fréquence heures, généralement une fois par semaine
vue d’ensemble du site instrumental. En haut, situation générale (au voisinage de et localisation sur le bâtiment, en bas à gauche vue des deux systèmes sur le toit du laboratoire, au milieu détail de la partie capteur de la station météo, à droite vue d'ensemble de la
e montrant les éléments de la rugosité locale. Hauteur mâts (3 m) et distance entre eux (8,5 m)
Les paramètres mesurés par chaque capteur sont décrit plus loin. Les données de la station météorologique sont mesurées de façon continue alors que les données
ultrasonique, mesurées à haute fréquence (20 Hz), sont acquises sur des périodes de 2 à 48 , généralement une fois par semaine.
Station Météo
générale (au voisinage de vue des deux systèmes sur le toit du laboratoire, au milieu détail de la partie capteur de la station météo, à droite vue d'ensemble de la
Hauteur mâts (3 m) et distance entre eux (8,5 m)
Les paramètres mesurés par chaque capteur sont décrit plus loin. Les données de la station météorologique sont mesurées de façon continue alors que les données de l'anémomètre , sont acquises sur des périodes de 2 à 48
Station Météo Anémomètre ultrasonique
3.3.1. Anémomètre ultrasonique
Figure 3.4 : Anémomètre Ultrasonique - Young 81000V
L'appareil (Young 81000V, figure 3.4) est constitué de trois groupes de cellules ultrasonores.
Pour chaque groupe une impulsion ultrasonore est envoyée par l'une des deux cellules.
Connaissant la vitesse du son dans l'air, la vitesse de l'air contenu entre ces deux capteurs peut être déterminée (effet Doppler). La vitesse du son étant liée à la température de l'air une deuxième mesure, effectuée en inversant l'émetteur et le récepteur, permet de lever cette indétermination. En sortie, on obtient trois composantes orthogonales (ux, uy, uz référencées par rapport à la géométrie de l'anémomètre) ainsi que la température de l'air.
Cet anémomètre mesure la vitesse du vent sur l'espace limité par les 3 groupes de cellules. La distance entre l'émetteur et le récepteur est de 6 ’’. On peut estimer que la "particule d'air"
dont on mesure la vitesse est une sphère d'environ 15 cm de diamètre. La fréquence d'acquisition maximale est de 32 Hz.
L'intérêt de cet anémomètre réside en sa capacité à mesurer les faibles vitesses que ne peuvent détecter les anémomètres à coupelles ou à hélice. Il n'y a pas de pièces en mouvement et il peut être exposé à des conditions météorologiques sévères. Ce type d'appareil est beaucoup utilisé en micro-météorologie et en modélisation des flux turbulents.
La température mesurée par cet appareil (sous-produit de la mesure de vitesse) a une résolution suffisante pour être utilisée dans la plupart des études de corrélation turbulente (eddy covariance).
En cas de pluie, ou de chute de neige, si il y a un dépôt sur le transducteur, le système s'arrête (le signal sonore n'est pas détecté par le récepteur). La reprise de l'acquisition
Groupe de deux cellules opposées
Commande, acquisition, communication Boitier de connexion
Vitesse
Plage de mesure : 0 à 40 m/s Résolution : 0.01 m/s Précision : ±1% ±0.05 m/s Direction
Azimut : 0 à 359.9°
Elévation : ±60°
Précision : ±2°
s'effectue dés que les capteurs sont "libres" (balayage par le vent ou séchage). Sans dépôt, il peut malgré tout y avoir des erreurs de mesure résultant de météores important sur le trajet sonore.
Les données peuvent être interpolées lorsque ces erreurs sont en faible nombre sur des périodes intéressantes que l'on souhaite conserver.
Remarque : Les évènements pluvieux en raison du « lessivage » de l'atmosphère qu'ils engendrent, sont en général soustraits de nos séries de mesures puisque non représentatifs de périodes de pollution.
L'acquisition des données issues de cet anémomètre se fait au travers d'un port série après réglage des caractéristiques de la communication, de la fréquence d'acquisition et de la forme des champs de données. Les données sont récupérées en continu par un PC programmé en Labview. Elles sont ensuite transférées à un serveur de fichier, pour sauvegarde, et à un PC pour validation. Les fichiers validés, et éventuellement réparés, réorganisés sont stockés à nouveau sur le serveur de fichier du LMEE pour être mis à la disposition des utilisateurs.
3.3.2. Station météo Young
Le matériel est de marque Young (figure 3.5). Les capteurs utilisés sont les suivants : Vitesse et direction du vent : Wind Monitor (modèle 05103) ;
Vitesse (hélice) : plage de mesure 0 à 60 m/s, démarrage à 1 m/s, précision ± 0,3 m/s Supporte des bourrasques de 100 m/s ;
Direction (par l'empennage) : rotation possible 360°, mesures entre 0° et 355° (5° en circuit ouvert), sensibilité en fonction de la vitesse du vent (minimum de 0,9 m/s pour un décalage de la direction du vent de 10°, précision ± 3° entre 0° et 355°) ; Température et humidité (modèle 41372) ;
Température (sonde platine) : Plage -50°C à +50°C, précision ± 0,3°C (à 0 °C) ;
Humidité (capacitif) : Plage 0 à 100%, précision ± 3% de 10 à 90% et ± 4% pour le reste de la plage ;
Capteur de flux solaire (modèle 70201).
Figure 3.5 : Station météorologique
La station dispose d'un concentrateur (modèle 32400) disposé directement sur le mat de mesure, à proximité des capteurs, chargé de la numérisation des données, issues des capteurs, et de la communication par un protocole série avec un système d'acquisition programmable (modèle 26700) (figure 3.6).
Figure 3.6 : Système d'acquisition de la station météo. A droite l'interface de communication, à gauche la centrale d'acquisition
Les données acquises sont ensuite recueillies, à un rythme hebdomadaire, par une liaison série avec un PC (logiciel RMYcomm fourni par la société Young) puis copiées sur le serveur de fichier du laboratoire pour sauvegarde et mise à disposition des utilisateurs.
Anémomètre Girouette
Commande, acquisition, communication
Température Humidité
Pyranomètre