1. Mesurer la température : qu’est-ce qu’on mesure exactement ?
Quand on mesure la température de l’air, on cherche à connaître l’état thermique de l’air ambiant, c’est-à-dire le niveau d’agitation des molécules d’air.
Mais un thermomètre :
n’est pas “dans l’air pur”,
il est toujours posé quelque part, exposé à la lumière, au vent, proche du sol, d’un mur, etc.
Tout cela peut fausser la mesure si on ne prend pas de précautions.
C’est pour ça que la météorologie a défini des règles standardisées pour que les mesures soient comparables partout dans le monde.
2. Les principaux types de thermomètres utilisés
Il existe plusieurs types de thermomètres pour mesurer la température de l’air. Le principe est toujours le même :
Un matériau change d’état (volume, résistance, tension, etc.) quand la température change, et on traduit ce changement en degrés.
2.1 Thermomètre à liquide (alcool, anciennement mercure)
C’est l’image classique du thermomètre :
Un tube fin (capillaire) contenant un liquide coloré.
Quand la température augmente, le liquide se dilate et monte dans le tube.
Quand la température baisse, il se contracte et redescend.
Historiquement, on utilisait beaucoup le mercure, mais à cause de sa toxicité, il est de plus en plus remplacé par de l’alcool coloré.
Avantages :
Simple, robuste, pas besoin d’électricité.
Lecture directe.
Inconvénients :
Lecture manuelle, pas d’enregistrement automatique.
Précision limitée pour les usages professionnels modernes.
Fragile (verre).
2.2 Thermomètres électroniques (sondes)
Aujourd’hui, la plupart des stations météo utilisent des capteurs électroniques, par exemple :
Sondes à résistance (Pt100, Pt1000, etc.) : la résistance électrique d’un métal (souvent platine) varie avec la température.
Thermistances : la résistance d’un matériau semi-conducteur change fortement avec la température.
Thermocouples : tension produite entre deux métaux différents selon la température.
Le boîtier électronique convertit ces variations en °C et peut :
afficher la valeur,
l’envoyer à une station,
l’enregistrer dans une base de données.
Avantages :
Précision élevée,
mesures continues (toutes les quelques secondes),
possibilité de stockage et transmission (internet, réseaux pro).
Inconvénients :
Nécessite une alimentation (pile, secteur, panneau solaire),
peut dériver avec le temps si pas correctement étalonné.
2.3 Thermomètres infrarouges (sans contact)
Ce sont les appareils qui “visent” une surface et mesurent son rayonnement infrarouge pour en déduire la température.
En météo de base, on ne les utilise pas pour l’air, mais plutôt pour :
la température du sol,
des feuilles,
ou de surfaces particulières.
Ils sont pratiques, mais il faut bien comprendre qu’ils ne donnent pas la température de l’air ambiant, mais celle d’une surface visée.
3. L’abri météo : indispensable pour mesurer correctement l’air
Si on pose un thermomètre en plein soleil contre un mur, il ne mesure plus la température de l’air… mais celle du mur chauffé par le Soleil.
Pour éviter ce problème, on utilise un abri météo.
3.1 Qu’est-ce qu’un abri météo (abri Stevenson) ?
L’abri météo classique, souvent appelé abri Stevenson, est une petite “cabane” en bois ou en plastique, généralement :
Peinte en blanc pour réfléchir le Soleil.
Avec des lames (persiennes) pour laisser circuler l’air.
Élevée à environ 1,5 à 2 mètres du sol.
Placée à l’écart des bâtiments, arbres, murs, parkings, etc.
Son rôle est double :
Protéger les instruments du Soleil direct, de la pluie, de la neige.
Assurer une bonne ventilation naturelle, pour que l’air circule et que le thermomètre “voit” réellement la température de l’air.
À l’intérieur, on trouve :
les thermomètres de mesure de la température actuelle,
parfois des thermomètres mini-maxi (pour minimale et maximale),
d’autres capteurs météo (humidité, etc.).
3.2 Pourquoi l’abri est si important ?
Sans abri :
En plein soleil → la température affichée peut être beaucoup plus élevée que la vraie température de l’air.
Trop près d’un mur ou d’un sol bitumé → la mesure est influencée par le rayonnement de ces surfaces.
L’abri météo permet donc d’avoir une mesure standardisée et comparable, que ce soit :
en ville,
à la campagne,
en montagne,
dans différents pays.
4. Où et comment placer une station météo ou un thermomètre ?
Même avec un bon thermomètre, un mauvais emplacement = une mauvaise mesure.
Les règles de base pour mesurer la température de l’air correctement :
Hauteur :
Installer le capteur à environ 1,5 à 2 mètres du sol.
C’est la norme internationale en météorologie.
Surface au sol :
De préférence au-dessus d’un sol naturel (herbe courte).
Éviter le béton, le bitume, les toits, les terrasses car ils se réchauffent ou se refroidissent beaucoup plus.
Éloignement des obstacles :
Éviter les murs, haies, arbres trop proches.
Une règle souvent utilisée : aucun obstacle ne doit se trouver à moins de 2 fois sa hauteur autour de la station.
Protection solaire :
Utiliser un abri ventilé ou un écran de protection spécialement conçu, surtout pour les capteurs électroniques.
Ventilation :
Le capteur ne doit pas être enfermé dans un boîtier étanche sans circulation d’air.
L’air doit pouvoir circuler librement autour du capteur.
5. Comment les données de température sont-elles enregistrées ?
Dans le cadre d’une station météo moderne (pro ou amateur), le processus est généralement le suivant :
Le capteur mesure la température toutes les X secondes (par exemple toutes les 5, 10 ou 30 secondes).
Un petit ordinateur (datalogger, console, station) enregistre les valeurs et calcule :
la température instantanée,
la température minimale du jour,
la température maximale,
parfois des moyennes sur 1 minute, 10 minutes, 1 heure, etc.
Les données peuvent être :
affichées sur un écran,
transférées vers un ordinateur,
envoyées sur internet (site météo, application, etc.).
En météorologie professionnelle, on travaille souvent avec des moyennes sur une période donnée (par exemple une moyenne sur 10 minutes, ou des relevés toutes les heures).
6. Erreurs fréquentes à éviter quand on mesure la température
Quand un particulier installe une station météo ou lit un thermomètre, certaines erreurs reviennent très souvent :
6.1 Thermomètre au soleil
Thermomètre collé à une fenêtre ou posé sur un rebord au soleil →
Résultat : la valeur peut être de 5 à 15 °C au-dessus de la température réelle de l’air.
6.2 Capteur trop près d’un mur ou d’un toit
Le mur ou le toit accumule la chaleur et la rayonne vers le capteur.
La nuit, à l’inverse, certaines surfaces peuvent se refroidir plus vite et fausser la mesure à la baisse.
6.3 Capteur dans un boîtier non ventilé
Un capteur électronique enfermé dans une petite boîte plastique sans circulation d’air peut chauffer au soleil et donner des valeurs trop élevées.
6.4 Trop proche du sol
À quelques centimètres du sol, la température peut être très différente de celle à 1,5 m (surtout la nuit, à cause du refroidissement près du sol et des phénomènes de gel).
Si on veut des valeurs fiables et comparables aux données météo officielles, il faut respecter les règles de placement et de protection.
7. Mesurer la température ailleurs que dans l’air
Même si ta question porte surtout sur l’air, on peut noter que la température est mesurée :
Dans l’eau (rivières, lacs, océans, piscines).
Dans le sol (sondes enterrées à différentes profondeurs).
À l’intérieur des bâtiments (confort thermique, chauffage, climatisation).
Les principes restent similaires :
Un capteur réagit à la température, et on le place de manière à ce qu’il soit représentatif du milieu qu’on veut mesurer.
8. En résumé
Pour répondre clairement à “Comment mesure-t-on la température (thermomètre, abri météo, etc.) ?” :
On utilise des thermomètres (à liquide ou électroniques) qui réagissent aux variations de température.
En météorologie, on installe ces instruments dans un abri météo (souvent un abri Stevenson) :
peint en blanc,
bien ventilé,
placé à 1,5–2 m du sol,
au-dessus d’un sol naturel,
loin des murs, arbres, surfaces artificielles.
Les stations modernes enregistrent en continu les températures, calculent minimales, maximales, moyennes, et transmettent les données.
Une bonne mesure dépend autant de la qualité du capteur que de son bon emplacement et de son environnement.
En bref :
Bien mesurer la température, ce n’est pas juste poser un thermomètre dehors, c’est respecter des règles précises pour que la valeur reflète la vraie température de l’air.
