ENM instruments meteorologiques 2005 ci itm concours interne itm

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METEO-FRANCE ECOLE NATIONALE DE LA METEOROLOGIE CONCOURS INTERNE 2005 D’ELEVE INGENIEUR DES TRAVAUX DE LA METEOROLOGIE EPREUVE FACULTATIVE A OPTION : OPTION INSTRUMENTS METEOROLOGIQUES __________________ durée : 3 heures coefficient : 2 (pour les points au dessus de 10/20) ___________________ La clarté des explications et le soin apporté à la présentation seront pris en compte dans la notation des copies. Toutes les parties sont à traiter et indépendantes. 1.RADAR METEOROLOGIQUE Pour réaliser les applications numériques, on utilisera les données fournies dans les caractéristiques du radar d’Abbeville. nom usuel du radar : Abbeville Thomson / rodin TRS2730 Type de Radar : numéro INSEE : 80 001 001 numéro OMM : 7 005 latitude (WGS84) : 50°08'13'' N longitude (WGS84) : 01°50'09''E altitude axe de l'aérien : 83,6 mètres altitude sol : 71,1 mètres date de mise en service : juil-89 caractéristiques techniques diamètre de l'antenne : 3 mètres angle d'ouverture à -3 dB : 1,25° gain de l'antenne : 40 dB 5,6 / 5,8 GHz Fréquence du magnétron : fréquence de récurrence : 330 Hz Type de calculateur : CASTOR 2 mode d'exploitation : 0,4° de 0 à 253 km 1,1° pour les échos de sol >16 dBz situés dans un rayon de 40 km Page 1 sur 5 A propos de la localisation du radar 1.1.Que signifie l’acronyme WGS84 permettant de localiser en coordonnées géographiques le radar ...
Publié le : jeudi 21 juillet 2011
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METEO-FRANCE ECOLE NATIONALE DE LA METEOROLOGIE CONCOURS INTERNE 2005 D’ELEVE INGENIEUR DES TRAVAUX DE LA METEOROLOGIE EPREUVE FACULTATIVE A OPTION : OPTION INSTRUMENTS METEOROLOGIQUES __________________ durée: 3 heurescoefficient: 2 (pour les points au dessus de 10/20) ___________________ La clarté des explications et le soin apporté à la présentation seront pris en compte dans la notation des copies. Toutes les parties sont à traiter et indépendantes. 1.RADAR METEOROLOGIQUEPour réaliser les applications numériques, on utilisera les données fournies dans les caractéristiques du radar d’Abbeville. nom usuel du radar :Abbeville Type de Radar :Thomson / rodin TRS2730 numéro INSEE :80 001 001 numéro OMM :7 005 latitude (WGS84) :50°08'13'' N longitude (WGS84) :01°50'09''E altitude axe de l'aérien :83,6 mètres altitude sol :71,1 mètres date de mise en service :juil-89 caractéristiques techniquesdiamètre de l'antenne :3 mètres angle d'ouverture à -3 dB :1,25° gain de l'antenne :40 dB Fréquence du magnétron :5,6 / 5,8 GHz fréquence de récurrence :330 Hz Type de calculateur :CASTOR 2 mode d'exploitation :0,4° de 0 à 253 km 1,1° pour les échos de so >16 dBz situés dans un rayon de 40 km
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A propos de la localisation du radar 1.1.Que signifie l’acronyme WGS84 permettant de localiser en coordonnées géographiques le radar d’Abbeville et avec quel instrument fait on référence à ce système généralement ? A propos des longueurs d’ondes et des fréquences utilisées pour détecter les précipitations : 1.2.Donner les 3 principales longueurs d’ondes utilisées pour la détection des précipitations par radar. 1.3.Les affirmations suivantes sont elles correctes ? Commenter. a. La longueur d’onde conditionne l’atténuation du signal à travers les précipitations. b. La longueur d’onde conditionne la taille de l’aérien. c. La fréquence, f = 6 GHz, est la seule fréquence radar utilisée dans le réseau de radars météorologiques français. A propos du principe de fonctionnement 1.4.Qu’appelle t-on portée maximale du radar ? Application numérique: calculer la portée maximale du radar d’Abbeville. 1.5.Une cible située à 500 km intercepte le faisceau d’énergie du radar, à quelle distance du radar est visualisé l’écho ? On considérera la portée maximale calculée en1.41.6.La portée maximale du radar d’Abbeville a été limitée à 250 km. Pouvez vous en donner la raison, en basant votre raisonnement sur des critères géométriques applicable au faisceau d’énergie générée par le radar. Un calcul viendra illustrer votre raisonnement. A propos des caractéristiques techniques du radar d’Abbeville 1.7.Qu’est ce que le gain d’une antenne radar ? 1.8.Que signifie, dans les caractéristiques techniques du radar d’Abbeville, un angle d’ouverture à –3dB ? A propos de l’équation radar L’équation radar caractérisant la puissance reçue peut s’écrire de façon simplifiée :
2 K P=C. .Z reçue_antenne1 2 On appelle C1la constante radar, 1.9.Donner 4 grandeurs caractéristiques du radar contribuant à cette constante. K est liée à la nature des gouttelettes précipitantes contenu dans le volume cible : 2 |K| =0,93 pourl’eau liquide 2 |K| =0,16 pourla glace
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1.10.Exprimer la différence de puissance reçue, en dB, de deux précipitations en tout point identiques (même distance radiale au radar, même distribution de la taille des particules précipitantes) si ce n’est que l’une est constituée uniquement de particules glacées et l’autre de particules liquides. 2 Les radar météorologiques utilisent un |K|relatif à l’eau liquide. 1.11.Quelle implication cela peut il avoir dans la détection des précipitations neigeuses ? A propos des évolutions techniques 1.12.Que pouvez vous dire, succinctement, sur les évolutions techniques dans la mesure radar concernant : L’exploration volumique, Le mode doppler, La double polarisation. 2.LEPLUVIOMETRE
pluviomètre Degréane :surface de 2 captation 400 cm2.1.Donner la grandeur d’influence prépondérante dans la sous estimation de la hauteur d’eau mesurée par un pluviomètre 2.2.Quelle est la règle de dégagement principale pour installer un pluviomètre en classe 1 suivant la classification radome.
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On considère dans la question suivante un pluviomètre à augets basculants Degréane. -1 Lors d'un épisode pluvieux, il pleut pendant 15 minutes avec une intensité de 120 mm.h. Le vent soufflant au niveau d'un pluviomètre Degréane à augets basculants, génère un déficit de captation de 10%. 2.3.Quelle sera la hauteur d’eau mesurée ? Les calculs devront être détaillés et on utilisera les données suivantes : L’incrément de hauteur d’eau correspondant à chaque basculement vaut : 0,2 mm Les augets sont mal réglés et basculent en moyenne pour 7,8 grammes d’eau. Le déficit de captation lié à l’erreur de surremplissage suit une loi linéaire: e(%)= −0,055.I(mm/h), Où,erest l’erreur relative de surremplissage exprimée en pourcentage. Et,I, l’intensité de précipitation arrivant au niveau du système de mesure exprimée en mm/h. 3.METROLOGIEVaisala donne les caractéristiques suivantes pour son baromètre PTB220 linéarité 0,05hPa hystérésis 0,03hPa répétabilité 0,03hPa étalonnage 0,07hPa justesse à 20°C0,1 hPa dépendance en température0,1 hPa dérive 0,1hPa / an temps de réponse2 s résolution 0,01hPa 3.1.Expliciter les termes suivants, dans le cadre des caractéristiques techniques du capteur Vaisala et caractériser l’erreur induite (type aléatoire ou type systématique) : a. hystérésis b. répétabilité c. étalonnage d. justesse g. dérive h. temps de réponse 3.2.Donner une définition correspondant à l’expression « incertitude de mesure ». 3.3.On réalise une mesure de pression avec un baromètre, le résultat du mesurage donne 750. Est ce que la connaissance, seule, de cette valeur est satisfaisante métrologiquement et
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météorologiquement parlant pour caractériser la mesure. Quels paramètres faut-il lui associer ? 4.VISIBILITE4.1.Donner la définition de la POM, Portée Optique Météorologique. 4.2.Donner succinctement le principe de fonctionnement d’un transmissomètre et d’un diffusomètre dans la mesure de la visibilité. 4.3.Quelle va être l’influence, sur le calcul de la POM, de la présence de salissure sur l’optique du récepteur : Du transmissomètre Du diffusomètre On ne demande pas de démonstration physique rigoureuse, une argumentation qualitative suffi.
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