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Guide des pratiques climatologiques

OMM-N° 100

GUIDE DES PRATIQUES CLIMATOLOGIQUESOMM-N° 100

P-CLW_101264

Guide des pratiques climatologiques

OMM-N°

100
2014

OMM-N° 100

© Organisation météorologique mondiale, 2011

L"OMM se réserve le droit de publication en version imprimée ou électronique ou sous toute autre forme et

dans n"importe quelle langue. De courts extraits des publications de l"OMM peuvent être reproduits sans

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ISBN 978-92-63-20100-3

NOTE

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territoires, villes ou zones, ou de leurs autorités, ni quant au tracé de leurs frontières ou limites.

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de préférence à d"autres sociétés ou produits de nature similaire dont il n"est pas fait mention ou qui ne font l"objet

d"aucune publicité.

NOTE DE L'ÉDITEUR

La base de données terminologique de l'OMM, METEOTERM, et la liste des abréviations peuvent

être consultées aux adresses

et

TABLE DES MATIÈRES

PRÉFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii

CHAPITRE 1. INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 Objet et contenu du Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2

Climatologie

. 1

1.2.1 Historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2.2 Le système climatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.3 Utilisations de l'information et de la recherche en climatologie . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3

Programmes internationaux relatifs au climat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.4

Activités mondiales et régionales relatives au climat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.5

Activités nationales relatives au climat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 10

1.6 Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.6.1

Publications de l'OMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.6.2 Autres lectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 CHAPITRE 2. OBSERVATIONS, STATIONS ET RÉSEAUX CLIMATOLOGIQUES . . . . . . . . . . . . . 14

2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 14 2.2 Éléments climatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.2.1

Éléments de surface et sous la surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.2.2 Éléments en altitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . 17 2.2.3

Éléments mesurés par télédétection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3

Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 20 2.3.1

Équipement de base en surface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 21 2.3.2

Instruments de mesure en altitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 23 2.3.3

Télédétection à partir de la surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 23 2.3.4

Télédétection à partir d'aéronefs et de l'espace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.3.5

Étalonnage des instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.4

Emplacement des stations climatologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28
2.5

Conception des réseaux climatologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 29 2.6

Fonctionnement des stations et des réseaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.6.1

Heures des observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.6.2

Enregistrement et transmission des observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.6.3

Contrôle de qualité sur site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 33 2.6.4

Responsabilités générales des observateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.6.5

Formation professionnelle des observateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

2.6.6 Inspection des stations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.7 Sauvegarde de l'homogénéité des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.8

Contrôle des messages aux centres de collecte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.6.9

Documentation relative à la station et métadonnées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.7 Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.7.1

Publications de l'OMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.7.2 Autres lectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

CHAPITRE 3. GESTION DES DONNÉES CLIMATOLOGIQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 41

3.2 Importance et objet de la gestion des données. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.3 Gestion des données climatologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 43 3.3.1 Conception d'un système de gestion des données climatologiques . . . . . . . . . . . . 43 3.3.2

Acquisition des données d'un SGDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

3.3.3

Documentation sur les données d'un SGDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.3.4

Stockage des données d'un SGDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

iv Page 3.3.5

Accès aux données et extraction des données d"un SGDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.3.6 Archives d"un SGDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.3.7 Sécurité d"un SGDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . 48 3.3.8 Gestion d"un SGDC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.3.9 Normes et directives internationales relatives aux SGDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.4 Contrôle de qualité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.4.1

Procédures du contrôle de qualité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.4.2

Documentation sur le contrôle de qualité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.4.3 Types d"erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.4.4

Tests des formes de présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.4.5 Tests de complétude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.4.6 Tests de cohérence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.4.7 Tests de dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.5

Échange de données climatologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 56 3.6 Sauvetage des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.7 Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 3.7.1

Publications de l"OMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.7.2

Autres lectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

CHAPITRE 4. CARACTÉRISATION DU CLIMAT À L'AIDE DE JEUX DE DONNÉES . . . . . . . . . . . 61

4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 61

4.2 Évaluation de jeux de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 61

4.3 Visualisation qualitative des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 62

4.4 Descripteurs quantitatifs synthétiques des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.4.1

Modèles de données mis en évidence par la distribution de fréquence . . . . . . . . . . 65

4.4.2

Paramètres de tendance centrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.4.3

Paramètres de dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4.4.4

Paramètre de symétrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.4.5

Paramètre d"aplatissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 73

4.4.6 Indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.5

Corrélation

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.5.1

Tableaux de contingence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.5.2

Coefcients de corrélation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

4.6 Séries chronologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . 76 4.7

Interprétation des caractéristiques synthétiques du climat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

4.8 Normales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 78 4.8.1

Période utilisée pour les calculs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 79 4.8.2 Stations pour lesquelles les normales et les moyennes sont calculées . . . . . . . . . . . 81

4.8.3 Homogénéité des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 81 4.8.4 Données manquantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.8.5

Température moyenne quotidienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

82
4.8.6

Quintiles des précipitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 82 4.8.7

Diffusion des normales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.9 Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.9.1

Publications de l"OMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.9.2 Autres lectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 CHAPITRE 5. MÉTHODES STATISTIQUES D'ANALYSE DE JEUX DE DONNÉES . . . . . . . . . . . . 85

5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 85

5.2 Homogénéisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 5.2.1

Évaluation de données homogénéisées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

5.3

Ajustement de modèles pour évaluer les distributions de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

5.4 Transformation de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 5.5

Analyse de séries chronologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 92 5.6

Analyse à plusieurs variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 94GUIDE DES PRATIQUES CLIMATOLOGIQUES

TABLE DES MATIÈRESv

Page 5.7 Analyse comparative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

5.8 Lissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 5.9 Estimation de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

5.9.1 Méthodes mathématiques d"estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

5.9.2

Estimation fondée sur des relations physiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

5.9.3 Méthodes d"estimation spatiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

5.9.4

Estimation de séries chronologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

5.9.5 Validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 5.10

Analyse des valeurs extrêmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 102

5.10.1

Méthode de la période de retour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

5.10.2

Précipitations maximales probables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

5.11

Méthodes robustes en statistique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 103 5.12 Progiciels de statistique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 5.13 Fouille de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105quotesdbs_dbs8.pdfusesText_14

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