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donnees_meteo/docs/06 - Premier recadrage scientifique/index.md

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# Premier recadrage scientifique
À ce stade de l'étude :
- on a présenté [les données brutes](../03%20-%20Premiers%20graphiques/)
- on a établi les premières [corrélations binaires](../04%20-%20Corrélations%20binaires/)
- on a cherché un [lien plus poussé](../05%20-%20Corrélations%20binaires%20avancées/) entre les différentes variables
Il est temps, désormais, de rapprocher nos observations avec les faits scientifiques.
Pour chaque corrélation que l'on a identifié auparavant, nous allons expliquer en quoi elle cadre — ou pas — avec la physique et la météorologie.
Nous allons voir qu'il nous manque des informations importantes, et pourtant hors de portée, mais que ce n'est pas pour autant qu'avoir une station météo est complètement inutile...
Commençons par rappeler que notre jeu de donnée couvre une période restreinte, s'étalant de mars à novembre, et que par conséquent, il nous manque des données hivernales.
Gardons un ton de guide : ce qu’on voit concrètement dans les courbes, ce que la science en dit, et comment le lag raconte l’inertie des phénomènes. L’idée est de profiter du « plaisir de l’analyse » comme d’une enquête météo, pas juste d’aligner des coefficients.
## Température
Un fil conducteur simple : quand la température change, elle entraîne ou suit d’autres variables avec plus ou moins d’inertie. On lit ci-dessous le « film » de la journée en reliant chaque paire.
### Humidité relative
Anti-corrélation nette et immédiate : les superpositions montrent que l’humidité chute quand la température monte, avec un r ≈ -0,60 et pas de lag notable ; le nuage de points forme presque une diagonale descendante.
La physique attend exactement cela : la pression de vapeur saturante augmente avec la température (relation de [Clausius-Clapeyron](https://en.wikipedia.org/wiki/Clausius%E2%80%93Clapeyron_relation)), donc, à teneur en vapeur quasi constante, l’humidité relative baisse quand l’air se réchauffe.
Pas besoin d’autres variables que celles déjà mesurées pour expliquer le signe ; les écarts tiennent surtout au bruit instrumental et aux micro-variations d’eau précipitable non mesurée (ce n’est pas équivalent à nos précipitations mesurées : nous avons le flux de pluie dans les données, mais nous ne l’avons pas encore croisé ici, car nous restons sur une analyse binaire par paire).
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------------------------ | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| Eau précipitable intégrée (colonne d’eau vapeur) | Fixe le contenu total en vapeur disponible ; aide à distinguer un air réellement sec d’un air temporairement « asséché » par réchauffement sans apport/évacuation de vapeur. |
Conclusion : notre signal colle bien au modèle théorique, sans inertie mesurable à ce pas de 10 minutes.
### Pression atmosphérique
Corrélation faible et positive (r ≈ 0,16) : la pression reste cantonnée entre ~1005 et 1025 hPa alors que la température varie largement, d’où des bandes verticales sans structure forte dans le temps.
La science n’attend pas de lien direct local entre température de surface et pression : les variations de pression dépendent des structures synoptiques et de l’épaisseur de la colonne d’air (https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_pressure#Weather_and_climate).
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| Champ de pression régional / gradients horizontaux | Permet d’évaluer la dynamique synoptique qui domine la pression locale et explique l’absence de lien direct avec la température de surface. |
| Altitude géopotentielle (épaisseur de la colonne d’air) | Indique la masse d’air et la structure verticale qui conditionnent la pression au sol. |
Conclusion : l’absence de corrélation forte est conforme au modèle ; notre léger biais reflète surtout la saison chaude plus longue dans la période couverte.
### Pluviométrie
La pluie est rare (≈4 % des pas de temps) et survient entre 0,7 °C et 24,3 °C ; aucune averse au-delà de 25 °C ni sous 0 °C sur la période étudiée, donc pas de relation claire avec la température.
[Scientifiquement](<https://en.wikipedia.org/wiki/Precipitation_(meteorology)>), la pluie se produit dès que l’air atteint la saturation et que la condensation dépasse l’évaporation, possible sur une large plage de températures.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| --------------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------- |
| Données hivernales complètes | Captent les épisodes froids (neige, pluies froides) absents de la série mars→novembre. |
| Profil vertical (température, humidité) | Conditionne la saturation et la phase des précipitations. |
| Indices de stabilité (CAPE/CIN) | Discriminent convection vs pluie stratiforme et donc la plage de températures associées. |
| Couverture/épaisseur nuageuse | Relie directement le rayonnement, la condensation et la formation de pluie. |
Conclusion : notre échantillon incomplet (mars→novembre) ne permet pas de valider ou d’infirmer le modèle ; la neutralité observée est attendue sans la saison froide.
### Luminance
Lien fort et décalé : la luminance précède la température d’environ +130 min (r passe de ~0,51 à ~0,59 après réalignement). Sans lag, le nuage est étalé par la nuit ; avec lag, il se resserre et la pente croissante devient plus homogène.
La hausse d’irradiance [chauffe](https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_irradiance) le sol et l’air ; le lag de ~2 h traduit l’[inertie thermique du sol](https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_inertia) et du volume d’air.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| --------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------- |
| Couverture nuageuse / épaisseur optique | Module directement l’irradiance reçue et donc le chauffage qui crée le lag. |
| Albédo du sol | Fixe la part d’énergie absorbée vs réfléchie, donc l’inertie thermique effective. |
| Humidité du sol | Contrôle le partage chaleur sensible/latente et l’amortissement du pic thermique. |
Conclusion : la corrélation et son décalage collent bien au modèle de chauffage diurne amorti par l’inertie.
### Vitesse du vent
Pas de corrélation lisible : les vitesses restent basses (médiane ~2,4 km/h) quelle que soit la température.
La science n’impose pas de lien simple : le vent dépend du [gradient de pression](https://en.wikipedia.org/wiki/Wind#Pressure_gradient) et de la dynamique synoptique plus que de la température locale, sauf brises thermiques absentes ici.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ----------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------ |
| Champ de pression à grande échelle | Donne le gradient qui génère le vent au-delà de l’effet thermique local. |
| Rugosité locale (occupation du sol) | Contrôle le frottement et la dissipation qui plafonnent les vitesses mesurées. |
Conclusion : l’absence de structure est conforme ; notre jeu ne permet pas d’identifier de brise diurne marquée.
### Direction du vent
Les températures les plus élevées s’observent surtout avec des vents de Nord à Ouest ; les flux Sud/Est accompagnent plutôt des valeurs plus fraîches, mais la dispersion reste importante.
Scientifiquement, la direction signe l’[advection](https://en.wikipedia.org/wiki/Advection) de masses d’air chaudes ou froides, ce qui peut créer des contrastes thermiques.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| -------------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------- |
| Température potentielle équivalente des masses advectées | Qualifie directement la chaleur et l’humidité apportées par la direction du vent. |
| Position des fronts / structure synoptique | Explique les basculements de direction associés à des sauts de température. |
Conclusion : signal cohérent avec l’advection, mais faible car nos données locales ne séparent pas clairement les régimes.
### Élévation solaire
Corrélation positive et décalée : r ≈ 0,47 sans lag, ~0,56 avec +150 min. Le nuage décrit un « 8 » matin/soir ; le décalage resserre la relation tout en conservant cette double branche.
La [variation diurne de température](https://en.wikipedia.org/wiki/Diurnal_temperature_variation) suit l’angle solaire avec retard dû à l’inertie thermique et au bilan radiatif sol-atmosphère.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------ |
| Couverture nuageuse / flux infrarouge | Module le bilan radiatif net et donc l’ampleur du lag thermique. |
| Humidité du sol | Conditionne la part de chaleur latente vs sensible, qui décale ou amortit le pic de température. |
Conclusion : la forme en « 8 » et le lag sont conformes au cycle jour/nuit amorti ; les écarts résident dans la nébulosité non mesurée.
## Humidité relative
On suit ici le comportement de l’air humide qui se tasse ou se recharge selon les régimes météo et le rythme diurne.
### Pression atmosphérique
Relation faible (r ≈ -0,13) : l’air est légèrement plus humide quand la pression est basse, mais la dispersion domine, y compris au-dessus de 1020 hPa.
Les [basses pressions](https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_pressure#Weather_and_climate) favorisent l’ascendance et la saturation, mais le lien local est souvent faible.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ---------------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------- |
| Profils verticaux (température/humidité) | Décrivent l’ascendance et la saturation en altitude, qui relient pression basse et air humide. |
| Indices d’instabilité (CAPE/CIN) | Indiquent le potentiel de condensation ou de convection qui augmente l’humidité relative. |
Conclusion : signal faible conforme ; dispersion expliquée par l’absence d’information verticale.
### Pluviométrie
Léger signal (r ≈ 0,15) : les rares averses apparaissent surtout quand l’humidité est déjà élevée, mais la majorité des points restent secs.
La science attend une humidité élevée avant précipitation, proche du [point de rosée](https://en.wikipedia.org/wiki/Dew_point).
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| --------------------------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------- |
| Mesure de saturation locale (T, Td) et condensation | Confirme le passage au point de rosée et la présence effective de nuages. |
| Forçage dynamique (ascendance) | Explique l’initiation des précipitations au-delà de la seule humidité élevée. |
Conclusion : cohérent mais atténué par la rareté des épisodes et l’absence de données nuageuses.
### Luminance
Anti-corrélation marquée et décalée : r ≈ -0,52 sans lag, ~-0,63 avec +140 min. Deux régimes ressortent après décalage : luminance < 40 klx associée à une humidité élevée (~82 % médiane) et 60–100 klx avec humidité plus basse (~46 % médiane).
Le réchauffement diurne augmente la capacité de l’air en vapeur d’eau, faisant baisser l’humidité relative (Clausius-Clapeyron) ; la baisse suit l’augmentation de [rayonnement](https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation) avec inertie.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| -------------------------------- | --------------------------------------------------------------------- |
| Vitesse d’évaporation de surface | Relie le rayonnement au dessèchement effectif de l’air. |
| Humidité du sol | Conditionne l’évaporation disponible et l’humidité restituée à l’air. |
| Couverture nuageuse | Pilote l’irradiance et donc le rythme du séchage diurne. |
Conclusion : l’anti-corrélation décalée correspond bien au séchage diurne ; la dispersion vient du voile nuageux non mesuré.
### Vitesse du vent
Pas de tendance discernable : le nuage reste éparpillé sur toute la gamme d’humidité.
La ventilation peut assécher ou humidifier selon la masse d’air advectée, mais sans information sur l’origine et la teneur en vapeur, aucune loi simple n’est attendue.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------------- | --------------------------------------------------------------- |
| Humidité spécifique des flux entrants | Détermine si le vent apporte de l’air plus sec ou plus humide. |
| Rugosité / turbulence mesurée | Indique la capacité du vent à mélanger ou disperser l’humidité. |
Conclusion : absence de corrélation attendue avec nos seules données locales.
### Direction du vent
Air plus humide sous vents de Sud/Sud-Ouest (~79–81 % en moyenne), plus sec sous flux de Nord-Est à Est (~68–70 %), malgré une forte dispersion dans chaque secteur.
L’advection de [masses d’air](https://en.wikipedia.org/wiki/Air_mass) maritimes ou continentales contrôle la teneur en vapeur.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ----------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------ |
| Humidité spécifique des masses advectées | Caractérise la teneur en vapeur réellement importée par chaque secteur de vent. |
| Trajectoires des flux (back-trajectoires) | Relient la direction locale à l’origine géographique et à l’humidification en route. |
Conclusion : cohérent avec l’advection d’air plus ou moins humide ; dispersion due au mélange de régimes et à l’absence de suivi des trajectoires.
### Élévation solaire
Anti-corrélation avec lag : r ≈ -0,37 sans décalage, ~-0,50 avec +170 min. L’humidité diminue en suivant la montée solaire ; le décalage réduit l’asymétrie matin/soir.
Le cycle diurne de température et d’irradiance réduit l’humidité relative après le lever du soleil, avec un retard lié à l’inertie thermique (diurne et évaporation).
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| -------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------------- |
| Nébulosité / couverture nuageuse | Module l’irradiance reçue et donc la vitesse de baisse de l’humidité relative. |
| Humidité du sol | Fixe la quantité d’eau évaporée qui peut rehausser l’humidité relative malgré le réchauffement. |
Conclusion : relation et lag conformes ; la dispersion vient surtout des variations de couverture nuageuse non mesurée.
## Pression atmosphérique
On lit ici la pression comme un baromètre large : elle réagit aux systèmes météo plus qu’aux micro-variations locales.
### Pluviométrie
Faible relation négative (r ≈ -0,09) : la pression est légèrement plus basse pendant les épisodes pluvieux, mais les averses couvrent 977–1027 hPa avec la majorité entre 990 et 1020 hPa.
C’est attendu : [les systèmes dépressionnaires](https://en.wikipedia.org/wiki/Low-pressure_area) favorisent les pluies.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ----------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------- |
| Gradient de pression régional | Explique la dynamique dépressionnaire qui déclenche pluie et baisse de pression. |
| Trajectoires des dépressions | Relient la chronologie pluie/pression à l’évolution synoptique. |
Conclusion : signal faible mais cohérent, limité par la rareté des pluies et l’absence de contexte synoptique.
### Luminance
Tendance légère (r ≈ 0,14) à associer fortes pressions et périodes lumineuses, avec une variance élevée et beaucoup de points nocturnes.
Les [hautes pressions](https://en.wikipedia.org/wiki/High-pressure_area) sont souvent anticycloniques, associées à un ciel plus clair.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------ |
| Nébulosité / couverture nuageuse | Conditionne la transparence et la luminance sous haute pression. |
| Aérosols | Modifient la diffusion de la lumière même sous ciel clair, impactant la luminance. |
| Angle solaire direct (irradiance directe/diffuse) | Permet de séparer l’effet géométrique de l’effet atmosphérique sur la lumière reçue. |
Conclusion : tendance conforme, affaiblie par l’absence de mesure de couverture nuageuse.
### Vitesse du vent
Les vents accélèrent quand la pression baisse (r ≈ -0,23) ; les vitesses élevées se concentrent sous ~1010 hPa, tandis que les calmes existent à tous les niveaux.
Le [vent](https://en.wikipedia.org/wiki/Geostrophic_wind) naît du gradient de pression : une pression plus basse locale traduit souvent un gradient plus fort et donc plus de vent.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ----------------------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------- |
| Champ de pression spatial (analyser synoptique) | Donne le gradient réel qui génère le vent mesuré. |
| Rugosité locale | Contrôle la dissipation du vent et explique les calmes malgré des gradients possibles. |
Conclusion : cohérent avec la dynamique de gradient ; la dispersion est logique sans champ spatial.
### Direction du vent
Pression plus élevée sous vents d’Est/Nord-Est (~1012–1014 hPa) et plus basse sous flux de Sud-Ouest (~1009 hPa), effet en partie dû à une fréquence plus forte des vents de SO.
Les régimes de [circulation](https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_circulation) imposent des couples direction/pression, sans relation causale directe locale.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ----------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------- |
| Carte synoptique / centres d’action | Identifie les régimes (anticyclone, dépression) qui lient direction et pression. |
Conclusion : cohérent avec des régimes de circulation distincts ; la mesure locale ne permet pas de séparer clairement chaque régime.
### Élévation solaire
Cycle quotidien faible (r ≈ 0,10) : légère hausse de pression quand le soleil est haut, mais la série reste quasi stable ; sur mars→novembre, la pression médiane est plus haute en septembre qu’en juillet.
La [marée atmosphérique](https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_tide) diurne induit une oscillation faible, compatible avec ce signal.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ----------------------- | ------------------------------------------------------------------------------- |
| Série annuelle complète | Vérifie la marée atmosphérique sur tous les mois et ses double-max journaliers. |
Conclusion : cohérent avec un faible forçage diurne ; amplitude atténuée par le bruit météo.
## Pluviométrie
Lecture « terrain » : on confronte ici le pluviomètre à la lumière, au vent et au moment de la journée.
### Luminance
Pas de tendance nette : 96 % des valeurs sont nulles ; les rares précipitations surviennent surtout quand la luminance est faible.
Physiquement, les [nuages](https://en.wikipedia.org/wiki/Cloud) bloquent la lumière, donc une luminance faible est attendue sous pluie.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------ | ------------------------------------------------------------------------------- |
| Nébulosité / épaisseur optique | Mesure directe du voile nuageux qui réduit la luminance et accompagne la pluie. |
Conclusion : cohérent malgré le faible effectif, limité par l’échantillon réduit de pluie.
### Vitesse du vent
Averses associées à des vents un peu plus rapides (médiane ~3,2 km/h sous pluie vs ~2,4 km/h sinon), mais la plupart des vitesses restent faibles.
Les [précipitations](<https://en.wikipedia.org/wiki/Precipitation_(meteorology)>) s’accompagnent souvent de gradients de pression plus forts et de turbulence, d’où des vents plus vifs.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------ |
| Gradient de pression horizontal | Relie la pluie au forçage dynamique qui accélère le vent. |
| Profil vertical du vent | Indique le cisaillement et la turbulence associés aux systèmes pluvieux. |
Conclusion : léger signal conforme, noyé par la rareté des épisodes et des vitesses faibles générales.
### Direction du vent
Pluie légèrement plus fréquente avec des vents d’Ouest à Nord-Ouest (~0,2 mm/h en moyenne sur ces secteurs) qu’avec des flux d’Est/NE, signal limité par la rareté des événements pluvieux.
Certaines directions [transportent](https://en.wikipedia.org/wiki/Air_mass) plus d’humidité et favorisent la pluie.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ---------------------------------------- | -------------------------------------------------------------------- |
| Trajectoires des masses d’air | Relient chaque secteur de vent à son origine humide ou sèche réelle. |
| Humidité spécifique des masses advectées | Quantifie l’apport d’eau disponible pour la précipitation. |
Conclusion : cohérent mais faible, car notre série contient peu d’épisodes et pas d’information sur les trajectoires.
### Élévation solaire
Pas de corrélation (r ~ 0) : les épisodes pluvieux, rares, sont répartis jour et nuit, avec seulement un léger excès aux basses élévations.
Les précipitations peuvent survenir à toute heure selon le type de système (front, convection nocturne ou diurne).
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------------------------ | ---------------------------------------------------------------------------------- |
| Type de système (front, convection, stratiforme) | Explique la répartition horaire et l’absence de relation avec l’élévation solaire. |
| Indices de stabilité | Discriminent convection diurne/nocturne et pluie frontale. |
| Couverture nuageuse | Lie directement l’élévation solaire apparente aux conditions pluvieuses. |
Conclusion : absence de relation marquée conforme aux processus variés de pluie.
## Luminance
Ici, on lit la lumière comme proxy de l’irradiance et des nuages : un fil conducteur pour comprendre le reste.
### Vitesse du vent
Corrélation très faible (r ≈ 0,13) : la luminance élevée coïncide parfois avec des vents un peu plus rapides, mais la plupart des observations restent proches du calme.
En [convection](https://en.wikipedia.org/wiki/Convective_boundary_layer) diurne, le réchauffement de surface renforce la turbulence et peut accroître un peu le vent, d’où ce signal modeste.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| --------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------ |
| Flux radiatif net (bilan surface) | Relie directement la luminance au chauffage réel qui peut accélérer le vent. |
| Profil vertical de vent | Montre si des vents plus forts existent en altitude et sont mélangés vers la surface en journée. |
Conclusion : cohérent mais faible, logique avec des vents globalement bas.
### Direction du vent
Luminance plus forte sous vents de Nord/Nord-Ouest (~28–29 klx en moyenne), nettement plus faible sous flux de Sud (~5 klx), malgré une dispersion importante.
Certains [régimes](https://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_cover) apportent plus de nébulosité que d’autres, modifiant l’irradiance au sol.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------- |
| Mesure directe de couverture nuageuse | Sépare l’effet du régime de vent sur l’irradiance via la nébulosité. |
| Trajectoires des flux | Relie la direction locale à l’origine des masses d’air plus ou moins nuageuses. |
Conclusion : cohérent avec des régimes nuageux contrastés ; dispersion due à l’absence de mesure nuageuse.
### Élévation solaire
Relation quasi linéaire (r ≈ 0,76) et quasi synchrone (lag ~ +10 min sans impact notable) : la luminance suit directement l’[élévation solaire](https://en.wikipedia.org/wiki/Sun_path), hors périodes nocturnes.
La géométrie du soleil fixe l’irradiance extraterrestre, atténuée par l’atmosphère.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ---------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------ |
| Opacité atmosphérique (aérosols, vapeur d’eau) | Ajuste l’atténuation réelle de l’irradiance pour rapprocher théorie et mesure. |
| Couverture nuageuse | Explique les écarts ponctuels à la relation géométrique quasi linéaire. |
Conclusion : correspond au modèle géométrique, l’écart provenant des nuages non mesurés.
## Vitesse du vent
On suit le vent comme vecteur d’advection et de mélange, avec ses variations de secteur et son léger souffle diurne.
### Direction du vent
Vitesse très dépendante du secteur : vents d’Ouest et Sud-Ouest nettement plus rapides (~4,7 km/h en moyenne), les autres directions tournant autour de 1–2 km/h.
Les [régimes synoptiques](https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_circulation) imposent des directions et des vitesses différentes selon la circulation générale.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------- |
| Gradient de pression horizontal | Donne le forçage principal qui accélère le vent pour chaque secteur. |
| Traînée de surface / rugosité | Explique la dissipation différentielle selon le paysage autour de la station. |
Conclusion : cohérent avec des régimes de circulation distincts ; la variabilité interne reste forte.
### Élévation solaire
Corrélation faible (r ≈ 0,12) : les vitesses montent légèrement quand le soleil est plus haut, mais des calmes subsistent à toutes les élévations.
Le [chauffage diurne](https://en.wikipedia.org/wiki/Diurnal_temperature_variation) peut renforcer la turbulence et mélanger des vents plus forts vers la surface.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| ----------------------------- | ------------------------------------------------------------------------ |
| Profil vertical de vent | Indique la réserve de vent en altitude pouvant être mélangée en surface. |
| Stabilité de la couche limite | Conditionne l’efficacité du mélange turbulent diurne/nocturne. |
Conclusion : léger effet diurne conforme ; amplitude limitée par la stabilité souvent élevée et les vitesses faibles.
## Direction du vent
On termine avec la direction, bonne sentinelle des régimes météo qui défilent sur la journée.
### Élévation solaire
Élévation maximale surtout avec des vents de Nord/Nord-Ouest ; les flux de Sud coïncident fréquemment avec des élévations négatives (nuit), signe d’un motif lié au cycle jour/nuit plus qu’au secteur lui-même.
Les régimes diurnes/nocturnes modulent [la direction](https://en.wikipedia.org/wiki/Land%E2%80%93sea_breeze) via les circulations thermiques locales, ou plus généralement par l’alternance de régimes de pression au cours de la journée.
| Variable manquante | Pourquoi essentielle |
| -------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------ |
| Carte des régimes régionaux | Relie le motif jour/nuit à des schémas de circulation plus larges. |
| Mesure explicite des brises thermiques | Confirme l’origine locale (brise) du cycle directionnel observé. |
Conclusion : le pattern jour/nuit est plausible ; sans mesure régionale, on ne peut isoler précisément le mécanisme.
## Données manquantes
| Relation | Variable | Comment se la procurer |
| -------- | -------- | ---------------------- |
| Température ↔ Humidité relative | Eau précipitable intégrée (PWV) | Reanalyses ERA5/AROME via [API Copernicus CDS](https://cds.climate.copernicus.eu/api-how-to), radiosondages proches, station GNSS locale pour PWV. |
| Température ↔ Luminance / Humidité ↔ Luminance / Élévation solaire ↔ Humidité | Couverture/épaisseur nuageuse | Meteosat via [EUMETSAT Data Store](https://data.eumetsat.int/), METAR/TAF via [NOAA ADDS API](https://aviationweather.gov/data/api/), reanalyses fraction nuageuse via CDS API, caméra ciel locale. |
| Température ↔ Luminance / Élévation solaire ↔ Température | Humidité du sol | Capteur sol, reanalyses ERA5-Land via [CDS](https://cds.climate.copernicus.eu), SAFRAN Météo-France ([données publiques](https://donneespubliques.meteofrance.fr/) ou [data.gouv.fr](https://www.data.gouv.fr/)), API AROME WCS si accessible. |
| Température ↔ Luminance | Albédo du sol | [Corine](https://land.copernicus.eu/pan-european/corine-land-cover) ou [OSM](https://www.openstreetmap.org/) en open data ; NDVI Sentinel/Landsat (ex. [Sentinel Hub](https://www.sentinel-hub.com/)) pour dériver l’albédo. |
| Vent (vitesse/direction) ↔ Température/Pluie | Champ de pression régional / gradient horizontal | ERA5 via CDS, GFS via [NOAA NOMADS](https://nomads.ncep.noaa.gov/), cartes synoptiques publiques, stations baro proches ([data.gouv.fr](https://www.data.gouv.fr/)). |
| Humidité ↔ Pluie / Pluie ↔ Élévation solaire | Profils verticaux (T/HR/vent) | Radiosondages [NOAA IGRA](https://www.ncei.noaa.gov/products/weather-balloon/integrated-global-radiosonde-archive), reanalyses horaires ERA5/AROME via CDS, profils AROME HD (API Météo-France si éligible). |
| Humidité ↔ Pluie / Pluie ↔ Élévation solaire | Indices de stabilité (CAPE/CIN) | Calculés depuis ERA5/AROME via CDS ou sondes ; outils [MetPy](https://unidata.github.io/MetPy/latest/) ou [wgrib2](https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/wesley/wgrib2/). |
| Direction ↔ Humidité / Pluie | Trajectoires des masses d’air (back-trajectoires) | [HYSPLIT NOAA READY](https://www.ready.noaa.gov/HYSPLIT.php), services NOAA en ligne, scripts [PySPLIT](https://pysplit.readthedocs.io/). |
| Luminance ↔ Élévation solaire | Opacité atmosphérique / aérosols | [AERONET API](https://aeronet.gsfc.nasa.gov/new_web/API/index.html), [CAMS](https://ads.atmosphere.copernicus.eu/), PM locaux via [OpenAQ](https://openaq.org/), MODIS AOD via [NASA LAADS](https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/). |
| Luminance ↔ Vent / Température | Flux radiatif net (SW/LW) | Pyranomètre/pyrgéomètre locaux, reanalyses de surface ERA5 via CDS, stations agricoles/météo proches en open data si disponibles. |
| Vent ↔ Température/Pluie | Rugosité / traînée de surface | Corine/OSM, LIDAR [IGN RGE Alti](https://geoservices.ign.fr/rgealti), survey terrain pour estimer z0. |
| Toutes relations | Données hivernales complètes | Continuer la collecte jusqu’à fin d’hiver ; combler avec reanalyses ERA5 via CDS API pour les périodes manquantes. |
## Conclusion
Même avec une station complète pour un particulier, on ne mesure qu’une poignée de grandeurs : ce qui est suffisant pour mettre en évidence des relations simples et des lags, mais insuffisant pour reconstituer la dynamique atmosphérique. Dès qu’on veut aller plus loin, il faut des données issues de modèles ou de réseaux lourds.
Quelques exemples de capteurs hors de portée à la maison :
- Ceilomètre/mini-lidar nuages (10–30 k€) pour suivre base et épaisseur nuageuse.
- Radiomètre micro-ondes colonne d’eau/vapeur (50–100 k€) pour l’eau précipitable.
- Radar météo local (plusieurs centaines de k€) pour les profils de précipitation.
- Sondes ozone/sondes radios pour profils chimiques/verticaux (opérations et consommables coûteux).
Ces variables manquantes sont accessibles via des modèles (reanalyses ERA5/AROME, CAMS), des réseaux publics (Meteosat, ADDS, AERONET) ou des capteurs partagés, et c’est indispensable si l’on vise une analyse physique détaillée.
Pour autant, nos données locales restent utiles : on peut déjà passer aux corrélations multiples et voir comment l’introduction d’une troisième variable déforme ou précise une relation binaire bien établie. Ce sera l’objet du prochain article.
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