© IZUBA énergies
Index
Aller à : navigation, rechercher

Description générale / Fichiers météo pour la STD / Pack Meteonorm

1 Généralités

Les fichiers fournis dans le pack "Stations Meteonorm" ont été générés avec le logiciel Meteonorm dans sa version 7, développé par la société suisse Meteotest. Ils comprennent l'ensemble des données necessaires au calcul de STD par Comfie y compris les données d'humidité de l'air pour le calcul de climatisation et les données de vent pour le calcul aéraulique.


MeteonorMGen - logo meteonorm.png
MeteonorMGen - logo meteotest.png

Ci après, la bases de données et méthodes de génération présente succinctement les bases de données et les méthodes de génération utilisées dans cet outil. Pour plus de détails, vous pouvez consulter le site de Meteonorm et plus particulièrement les manuels du logiciel :

Les données météo du pack Meteonorm sont protégées par des droits d'auteurs. Elles ne sont donc pas éditables dans MeteoCalc ou via un éditeur de texte. Il n'est pas non plus possible de les exporter vers Excel.


2 Installation

Pour bénéficier des stations du pack "Stations Meteonorm", il est nécessaire de disposer d'une licence spécifique et d'avoir téléchargé et installé l'exécutable dédié qui est disponible ici. Les stations météo seront alors visibles et disponibles dans Alcyone et dans Pleiades.


3 Liste des stations météo

3.1 Modes de génération

Pour chaque station, deux fichiers ont été générés :

  • un fichier moyen : génération utilisant les valeurs moyennes sur 10 ans (2000-2009) des bases de données utilisées
  • un fichier "été chaud" : génération utilisant pour les températures les maxima mensuels sur 10 ans pour la période estivale (mai à septembre)


Les données des stations météo du pack MeteoNorm, utilisées par Pleiades, sont :

  • Températures horaires
  • Hauteur du soleil
  • Azimut du soleil
  • Rayonnement horaire global horizontal
  • Rayonnement horaire diffus
  • Humidité relative
  • Vitesse du vent
  • Direction du vent
  • Température d'eau froide

3.2 Choix des stations

Une liste complète des stations disponibles peut être téléchargée ici, une cartographie est disponible ici.

Le choix des stations qui le composent repose sur les critères suivants :

  • Pour la France, au minimum une station par département de métropole et d'outre mer :
    • toutes les stations disposant de données mesurées au sol ont été intégrées
    • 11 stations ont été interpolées pour les préfectures des département ne disposant de données mesurées au sol
    • 2 stations allemandes (Saarbrüken et Freiburg-im-Breisgau) et une station espagnole (San Sebastian) ont été ajoutées pour leur proximité avec le frontière française.
  • Belgique, Suisse, Luxembourg et pays du Maghreb : choix de stations avec données mesurées au sol permettant un maillage suffisant du territoire.

Au total, le pack comprend 222 stations :

Pays France Belgique Suisse Luxembourg Allemagne Espagne Maroc Algérie Tunisie
Total de stations 144 8 26 1 2 1 13 14 13

4 Bases de données et méthodes de génération

Dans la page ci-dessous les numéros de paragraphe renvoient aux manuels de Meteonorm. Ces manuels sont téléchargeables sur le site de Meteonorm :

La synthèse présentée ici ne reprend que les paramètres utilisés dans Pleiades.

4.1 Bases de données

4.1.1 Données mesurées au sol

Informations issues du §3.1.1 de la documentation du logiciel Meteonorm.


La base de données Meteonorm compile en un ensemble cohérent et vérifié plusieurs bases de données météorologiques mesurées au sol (rayonnement, température, humidité, vent...) pour plus de 8000 stations dans le monde, dont environ 1400 en Europe.

  • Pour le rayonnement goblal, la majorité des données provient de la base GEBA (Global Energy Balance Archive -WMO World Climate Program - Water - Gilgen et al., 1998), la période de mesures couvre les années 1986 à 2005.
  • Les données journalières de température proviennent de la base Globalsod (données 2000-2009 collectées par le National Climatic Data Center (NCDC), USA auprès des services météorologiques nationaux)

4.1.2 Données satellite

Informations issues du §3.1.2 de la documentation du logiciel Meteonorm.


Afin de pouvoir déterminer des conditions météorologiques en un point quelconque du globe, des méthodes d'interpolation sont utilisées :

  • Si aucune donnée mesurée au sol n'est disponibles dans un rayon de 200 km (50 km pour l’Europe), des données issues de mesures satellites sont utilisées.
  • Si le site le plus proche est à plus de 30 km (10 km pour l’Europe), un mélange de données mesurées au sol et de données satellite est utilisé.

Pour l’Europe, Meteonorm7 utilise les images du satellite Meteosat Second Generation pour la période 2004-2010 ont été compilées par MeteoSwiss en une base de haute résolution (2-3 km).

4.2 Méthode de génération des données horaires

Informations issues du §6.6 de la documentation du logiciel Meteonorm.


La base de données de Meteonorm (ou le résultat de l'interpolation pour un point quelconque) ne contient que des données mensuelles. Pour calculer des données horaires, la procédure de génération suivante est adoptée :

  • à partir des valeurs mensuelles de rayonnement, d'abord les valeurs quotidiennes puis les valeurs horaires de rayonnement sont générées de manière stochastique (aléatoire).
  • les autres paramètres horaires nécessaires à la simulation (température, humidité, vent...) sont ensuite dérivés du rayonnement.

4.2.1 Génération du rayonnement global horaire

Informations issues du §6.6.1 de la documentation du logiciel Meteonorm.


Afin de générer les valeurs horaires du rayonnement global, des modèles stochastiques (aléatoires) sont utilisés. Ces modèles permettent de générer des données intermédiaires ayant les mêmes propriétés statistiques que les données mesurées (valeur moyenne, variance et séquence caractéristique (autocorrélation)).

Ce processus de génération approche les caractéristiques physiques dans la mesure du possible. Des recherches récentes montrent que les données générées de cette manière peuvent être utilisées de façon satisfaisante en lieu et place des données de mesure à long terme (Gansler et al., 1994).

4.2.2 Génération des températures horaires

Informations issues du §7.1 de la documentation du logiciel Meteonorm.


L’idée qui sous-tend le modèle est que l’amplitude de variation des températures est approximativement proportionnelle à l’amplitude de variation journalière du rayonnement.

Le processus est le suivant :

  • génération par un processus aléatoire des températures moyennes journalières, à partir des données mensuelles de température, du rayonnement journalier et des distributions de température mesurées (Globalsod).
  • calcul du minimum et maximum journalier, basé sur les températures journalières et les valeurs journalières et mensuelles de rayonnement.
  • génération des valeurs horaires, basées sur le mini et maxi journalier et les valeurs de rayonnement horaires.

4.2.3 Trajectoire du soleil

Informations issues du §6.3 de la documentation du logiciel Meteonorm.


Meteonorm calcule la position du soleil (hauteur du soleil et azimut solaire) à partir d'algorithmes basés sur l'European Solar Radiation Atlas (ESRA 2000).

MeteonorMTherorie - position2.png

4.2.4 Décomposition du rayonnement global en direct et diffus

Informations issues du §6.7.1 de la documentation du logiciel Meteonorm.


Pour séparer le rayonnement global horizontal horaire en rayonnement diffus et direct, le modèle de Perez proposé par Meteonorm a été utilisé.

Ce modèle utilise comme données d'entrée :

  • le rayonnement global horizontal horaire
  • la hauteur angulaire du soleil
  • l'humidité de l'air (qui a une influence sur l'absorption du rayonnement)

4.2.5 Paramètres supplémentaires

En plus du rayonnement global horizontal et de la température, Meteonorm permet de calculer les paramètres supplémentaires suivants, nécessaires à la simulation avec Pleiades :

  • Humidité relative
  • Vitesse du vent
  • Direction du vent

Le manuel de Meteonorm indique que la génération de ces paramètres supplémentaires n'est pas de même qualité que les paramètre principaux et que les validations sont plus basiques. Ils doivent être pris comme des estimations.

4.2.5.1 Humidité relative
Informations issues du §7.2.1 de la documentation du logiciel Meteonorm.


L'humidité relative horaire est calculée par un processus aléatoire en prenant en compte la couverture nuageuse, la quantité de pluie et de rayonnement des jours précédents. Les résultats horaires sont adaptés pour correspondre aux moyennes mensuelles mesurées.

4.2.5.2 Vitesse et direction du vent
Informations issues du §7.2.6 de la documentation du logiciel Meteonorm.


La prévision du vent est forcément entachée d'erreur, tant les conditions de vent sont influencées par les spécificité topographiques locales. Meteonorm propose une estimation basée sur un modèle aléatoire, un modèle journalier type dépendant de la zone climatique et de l'exposition (ouverte, montagne, lac, mer...) et les données de distributions des directions du vent d'une centaine de stations. Ces données restent très approximatives.