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Prise en compte des modèles de prévision météorologiques dans la propagation acoustique à grande distance
Compte-tenu des effets combinés des gradients de vent et
de température, il a été observé durant une série d’essais
[5] des situations où les sons pouvaient être renforcés par
des réflexions multiples (Figure 3-a), peu perturbés (Figure
3-b), ou encore très atténués (Figure 3-c). Les amplitudes
maximales ainsi que l’allure générale des signaux sont très
différentes dans les trois configurations présentées. Un
tracé, obtenu par la méthode des rayons, illustre à chaque
fois l’impact de la situation météorologique.
Les profils atmosphériques
La connaissance des profils météorologiques est néces-
saire aux endroits et à l’instant correspondants à la situa-
tion à analyser ou à simuler. La mesure complète n’est
pas toujours possible en raison de la logistique à mettre
en œuvre de manière conjointe aux essais acoustiques et
aux mesures météorologiques. De plus, compte-tenu du
fait que les sources et les capteurs qui nous intéressent
soient situés au niveau du sol, une attention toute particu-
lière doit être portée à la portion des profils du vent et de
la température qui est dans la couche de surface.
Les mesures météorologiques
La mesure des variables aérologiques (pression, tempéra-
ture, humidité, vitesse du vent) se fait classiquement à partir
d’une station météorologique au sol (Figure 4). Un lâcher de
ballon-sonde permet de compléter ces mesures et d’obtenir
le profil local de ces variables sur une hauteur de quelques
kilomètres, mais cela nécessite de disposer des moyens
matériels adéquats ainsi que d’un temps d’acquisition des
profils qui puisse atteindre une dizaine de minutes.
Les profileurs, ou systèmes de sondages acoustiques
atmosphériques SODAR (SOund Detection And Ranging)
permettent de mesurer sur un temps court le profil du
vent (de 50 à 5 000 m), tandis que les systèmes RASS
(Radio Acoustic Sounding System) permettent de mesu-
rer le profil de la vitesse du son (typiquement de 100 m à
1 500 m). La combinaison des deux systèmes permet de
remonter aux profils de vent, de température et à ceux de
certains indices de turbulence. Les couches de cisaille-
ment de vent ou d’inversion de température peuvent être
facilement mis en évidence avec ces dispositifs. Le coût
d’acquisition de ces systèmes n’est pas négligeable.
Que ce soit avec un ballon ou un sondeur acoustique, le
nombre de points de mesure dans les basses couches
(avant 50 m) est très restreint, ce qui est une limitation
pour nos besoins. Pour les sites expérimentaux équipés
d’installations fixes, le mieux est de pouvoir disposer d’un
mât instrumenté par plusieurs stations météorologiques
conventionnelles, réparties suivant la hauteur avec un pas
plus resserré au niveau du sol (Figures 1 et 5).
Fig. 4 : Station météorologique au sol complétée
par le lâché d’un ballon-sonde
Fig. 3 : Exemple de signaux
mesurés comparés avec
une représentation par
tracé de rayons (Dp:
amplitude maximale
de pression pic à pic)