On m’a demandé pourquoi le ballon-sonde du sondage de midi ne part pas à midi. Il part à 11 h 15, et l’écart n’a rien d’un arrangement local : le manuel qui commande ce réseau impose un créneau de quinze minutes, hors duquel l’observation n’est plus à l’heure. Le ballon met 100 minutes à traverser l’atmosphère utile, et cette montée doit se répartir autour de l’heure de référence plutôt que de commencer après elle.
Ce que je sais de ce procédé, je l’ai lu : la notice du dévidoir, le manuel de l’Organisation météorologique mondiale, l’appendice du règlement européen qui classe ces ballons. Je n’ai jamais mis les pieds dans une station.
1 · Le montage de l’attelage. Un technicien de maintenance, seul, sur une table d’atelier. Il monte les attelages à l’avance et les range en casier.
- Entre
- Une radiosonde sous sachet, un dévidoir de 29 grammes chargé de 55 mètres de ficelle, un parachute, une enveloppe de latex de 600 grammes dans son carton.
- Il s’y passe
- La sonde est allumée et posée sur un banc de contrôle au sol qui vérifie ses capteurs et cale la fréquence d’émission. Le dévidoir s’accroche au col replié du ballon, la sonde au bout de la ficelle.
- Avec
- Un banc de contrôle au sol, une pince à col et des gants de coton.
- En
- Deux attelages par station et par jour, montés hors du coup de feu.
- Sort
- Un attelage complet, enveloppe encore plate, posé dans un casier du carrousel.
- Ce qui rate
- La sonde dont l’émetteur dérive au banc, ou dont la télémesure arrive bruitée. Elle part au rebut et le technicien en ouvre une autre. Un capteur d’humidité douteux qui passe le contrôle, lui, ne se rattrape plus une fois en l’air.
2 · Le gonflage et la pesée. Le même technicien, seul, dans un abri fermé qui protège l’enveloppe du vent autant qu’il le protège de la pluie.
- Entre
- L’enveloppe de 600 grammes et une bouteille d’hélium, ou de l’hydrogène produit sur place dans les stations trop lointaines pour être livrées.
- Il s’y passe
- Le col est serré sur la buse de la balance de gonflage. Le technicien charge le contrepoids, ouvre lentement le détendeur, et coupe le gaz à l’instant où le ballon soulève la buse. Le col est ligaturé avec 50 centimètres de ficelle, puis replié sur lui-même.
- Avec
- Une balance de gonflage à masses marquées, un détendeur et un tuyau souple.
- En
- 1,42 mètre de diamètre au moment de fermer la vanne, pour 870 grammes de portance libre et 1 110 grammes de contrepoids.
- Sort
- Un ballon tenu par le col, qui ne doit toucher ni le sol, ni un mur, ni un outil posé.
- Ce qui rate
- La trace de gras d’une main nue sur le latex. Le film fait entre 0,05 et 0,1 millimètre au lâcher : une éraflure de clou ou de charnière suffit, et le ballon éclate bien plus bas que sa cote.
3 · Le lâcher. Le technicien, seul, dos au vent. Sur les stations équipées d’un robot de lâcher, ce poste n’a plus personne, ni la nuit ni le dimanche.
- Entre
- Le ballon gonflé, sa sonde et son parachute, sortis ensemble de l’abri.
- Il s’y passe
- Les deux demi-portes de l’abri s’ouvrent, le ballon monte, la sonde est lâchée dans le même geste. Le dévidoir libère sa ficelle pendant les premières centaines de mètres au lieu de la laisser traîner au sol.
- Avec
- Un abri à toit ouvrant sur vérins, ou un lanceur automatique à plateau tournant qui gonfle et libère à l’heure programmée.
- En
- À la seconde fixée : 11 h 15 UTC pour le sondage de midi, 23 h 15 pour celui de minuit.
- Sort
- Un attelage long de 55 mètres une fois déroulé, qui monte à 5 mètres par seconde.
- Ce qui rate
- Le coup de vent qui rabat l’enveloppe contre le bâtiment, et la ficelle qui se dévide trop vite parce que le dévidoir a tourné sur lui-même : la sonde touche le sol avant d’être en l’air. Il faut reprendre un attelage neuf, et le créneau, lui, ne se rattrape pas.
4 · La montée et l’acquisition. Plus personne dehors. Un opérateur suit le tracé sur un écran et n’intervient qu’en cas de trou.
- Entre
- Un attelage qui monte entre 240 et 480 mètres par minute et dérive avec le vent.
- Il s’y passe
- La sonde émet pression, température et humidité en continu. Sa position par satellite donne la vitesse et la direction du vent. L’enveloppe grossit à mesure que la pression extérieure tombe.
- Avec
- Une antenne au sol dans la bande 400,15 à 406 MHz, un récepteur à correction automatique de fréquence, un décodeur qui met les mesures en message.
- En
- De 100 minutes à 2 h 30 selon la taille de l’enveloppe. La sonde émet entre 100 et 400 milliwatts.
- Sort
- Un profil vertical de l’atmosphère, mis en message codé et versé au réseau mondial de télécommunications météorologiques.
- Ce qui rate
- Le trou de télémesure, et le ballon plafonnant qui cesse de monter au lieu d’éclater. En dessous du niveau de 150 hectopascals, soit 13 600 mètres, le sondage ne remplit pas sa spécification et une seconde sonde part sur une autre fréquence.
5 · L’éclatement et la retombée. Personne. Ce qui redescend n’est récupéré par aucun agent : les tentatives de récupération ont été abandonnées.
- Entre
- Une enveloppe de 6 mètres de diamètre, étirée jusqu’à la transparence.
- Il s’y passe
- Le latex atteint sa limite et se déchire d’un coup. La pression mesurée cesse de baisser et se remet à monter, ce qui date l’éclatement à la seconde près. Le parachute prend le relais.
- Avec
- Un parachute orange intercalé entre l’enveloppe et la sonde.
- En
- Vers 30,8 kilomètres et 10,4 hectopascals pour une enveloppe de 600 grammes.
- Sort
- Une sonde qui se pose à quelques dizaines de kilomètres du point de départ, et des lambeaux d’enveloppe qui tombent à part.
- Ce qui rate
- La sonde qui reste accrochée en haut d’un arbre, ou pire, ses fils en contact avec une ligne électrique. C’est le seul cas où celui qui la trouve doit s’en écarter au lieu de la ramasser.
Le ballon-sonde de midi quitte le sol à 11 h 15, et c’est écrit dans un manuel
Le Manuel du Système mondial d’observation, publication OMM-N° 544, fixe les heures normales d’observation en altitude à 0000, 0600, 1200 et 1800 UTC, avec obligation d’observer et de transmettre au moins à 0000 et 1200. Son paragraphe 2.4.10 ajoute la contrainte qui décide de l’horaire du technicien : l’heure réelle de l’observation doit se rapprocher le plus possible de H moins 30 minutes, et ne jamais sortir de la période comprise entre H moins 45 et H.
D’où le créneau de quinze minutes dans lequel le ballon doit avoir décollé : ni midi juste, ni 11 h.
Une mesure de radiosondage n’a rien d’instantané. À 300 mètres par minute, la tropopause arrive trois quarts d’heure après le départ et le plafond du sondage passe l’heure et demie. Caler le lâcher à H moins 45 revient à répartir la traversée de la troposphère de part et d’autre de l’heure de référence, pour que la colonne entre dans les modèles comme si elle avait été prise d’un coup.
Cinq stations tiennent ce créneau en métropole : Ajaccio, Bordeaux-Mérignac, Brest-Guipavas, Nîmes-Courbessac et Trappes. Elles partent toutes ensemble, avec le reste du réseau mondial.
1 110 grammes de contrepoids sur la balance, 200 de plus s’il pleut
La quantité de gaz ne se mesure pas : elle se pèse. Le col du ballon est serré sur la buse d’une balance dont l’autre bras porte des masses marquées, et le gonflage s’arrête quand le ballon soulève la buse. Le contrepoids s’additionne poste par poste : la portance libre, soit la poussée qui reste une fois la charge en l’air, plus la sonde, le parachute et le dévidoir.
Pour une enveloppe de 600 grammes équipée d’une sonde de 120 grammes, d’un parachute de 70 et d’un dévidoir de 50, la balance porte 1 110 grammes. Les guides de gonflage ajoutent ensuite le temps qu’il fait : 100 grammes par pluie légère, 200 par pluie modérée, 300 par forte pluie, 300 à 500 grammes en cas de givre, 100 grammes de plus quand le vent au sol dépasse 12,5 mètres par seconde.
Ces suppléments ne compensent pas la manœuvre, mais une masse : l’eau et la glace déposées sur l’enveloppe pèsent, et un ballon trop juste monte moins vite, dérive plus loin et plafonne plus bas.
| Enveloppe | Portance libre | Éclatement | Diamètre à l’éclatement |
|---|---|---|---|
| 200 g | 510 g | 21,2 km | 3,00 m |
| 300 g | 560 g | 24,7 km | 3,78 m |
| 600 g | 870 g | 30,8 km | 6,02 m |
| 800 g | 970 g | 32,6 km | 7,00 m |
| 1 200 g | 1 190 g | 33,2 km | 8,63 m |
Le latex du ballon-sonde fait cinq centièmes de millimètre, et une main nue suffit
Le film de latex mesure entre 0,05 et 0,1 millimètre au lâcher, et il devra encore s’étirer d’un facteur quatre en diamètre avant de céder. Tout ce qu’il prend au sol se paie en altitude perdue.
Les consignes tiennent en quelques interdits : gants de coton, aucune main nue sauf pour tenir le col, aucun clou, crochet, charnière ou cadenas dans l’abri, jamais de ballon réparé. La tache de graisse est citée nommément comme cause d’éclatement prématuré, au même titre que l’éraflure.
Le prix du raté est écrit dans la spécification. Un radiosondage complet doit atteindre le niveau de 150 hectopascals, autour de 13 600 mètres, pour la pression, la température, l’humidité et le vent. En dessous, il est incomplet : la station relance une sonde sur une autre fréquence, et le second départ tombe forcément hors du créneau réglementaire.
Le ballon plafonnant est l’autre façon de rater. Gonflé trop juste, ou fuyant par le col, il cesse de monter à une altitude quelconque et part à l’horizontale au lieu de casser. La courbe de pression se met à plat, et l’opérateur sait avant tout le monde que le sondage est perdu.
Un technicien seul décide de la portance, et personne ne repasse derrière
Sur une station manuelle, une seule personne tient la totalité de la séquence : le montage de l’attelage, le passage au banc, le gonflage, la sortie et le lâcher à la seconde. Aucun de ces gestes n’est doublé, et le seul jugement reste le tracé qui monte ou ne monte pas.
Ce qu’elle décide seule, dans les dix minutes qui précèdent, c’est la portance. Elle regarde le vent au sol, la pluie et le risque de givre, et elle ajoute ou non des masses à la balance. Cette décision fixe la vitesse de montée, donc l’altitude d’éclatement et le point de chute, et rien ne la corrigera une fois la vanne fermée.
L’autre part du poste est une affaire de gaz. Dans les stations à hydrogène, la consigne interdit les semelles de caoutchouc et les vêtements synthétiques, et impose 1,5 mètre de distance entre un téléphone et un ballon en cours de gonflage. Je passe mes journées sur des liaisons équipotentielles, et la semelle isolante en position de danger m’a demandé une seconde : ici on n’isole pas l’opérateur, on écoule ses charges avant qu’elles ne trouvent l’hydrogène.
Sous 4 kilogrammes, le ballon franchit une frontière sans rien demander
L’attelage relève des règles de l’air, et le règlement européen 923/2012 range les ballons libres non habités en trois catégories dans son appendice 2. Léger : charge utile inférieure à 4 kilogrammes. Moyen : de 4 à 6 kilogrammes. Lourd : au-delà, ou dès qu’un seul colis atteint 3 kilogrammes, ou lorsque le dispositif de suspension exige au moins 230 newtons pour séparer la charge de son ballon.
Cette dernière ligne explique une caractéristique qu’on prendrait pour une négligence de fabricant. La ficelle du dévidoir est du polypropylène non traité contre l’ultraviolet, donnée pour une ténacité inférieure à 115 newtons, et un nœud fait tomber la résistance à 45 % de cette valeur. Elle est faible exprès : elle doit céder à l’impact plutôt que tenir, sans quoi 240 grammes de matériel se retrouveraient rangés avec les ballons lourds, ceux qui ne passent pas au-dessus de la haute mer sans coordination avec le contrôle aérien.
Le bénéfice de la catégorie légère est écrit au point 2.2 du même appendice : un ballon léger utilisé exclusivement à des fins météorologiques peut survoler le territoire d’un autre État sans autorisation de celui-ci. C’est ce qui permet à un ballon parti de Brest ou de Nîmes de finir sa course chez le voisin sans qu’aucun bureau ait été prévenu.
Le reste tombe où le vent l’a mis. Météo-France publie la conduite à tenir pour celui qui trouve une radiosonde dans son champ : déchirer largement l’enveloppe si elle est encore gonflée, ne pas toucher les fils s’ils pendent d’une ligne, couper la ficelle, retirer la pile. La sonde ne sera pas réclamée. À l’abri de gonflage, la bouteille d’hélium est déjà refermée et le prochain attelage attend dans son casier pour 23 h 15.