Calcul de l'ensoleillement sur le forum de wswin

Forum dédié aux différents paramétrages de WsWin, et il y en a…
jackT
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Message par jackT » 19 févr. 2008, 21:12

Lud29 a écrit :Wswin ne serait-il pas compatible avec le Finistère Nord ?:cry:
I
Viens mettre ta station près des Alpes ;)

Le terrain y est plus vallonné et lorsque le soleil pointe son nez au dessu sdu relief, le point d'inflexion de la courbe de rayonnement solaire a déjà été dépassé et le rayonnement est directement au dessus du seuil...
Modifié en dernier par jackT le 19 févr. 2008, 21:44, modifié 1 fois.

jackT
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Message par jackT » 19 févr. 2008, 21:31

Voici pour info un graphique calculé pour ma localisation (au 9 février 2008), qui montre visuellement la différence entre les deux méthodes du calcul du seuil :
Image

Remarque 1 : la courbe MF est très légèrement gaussienne et peu après le début du lever du soleil, le seuil MF est plus bas que celui de wswin... mais... MF ignore toute valeur d'ensoleillement pour une élévation solaire plus petite que 3° - avec mes données, les 24 premières minutes suivant le lever du soleil sont donc ignorées.

Remarque 2 : entre 9h30 et 16h30, le seuil MF est sensiblement plus élévé que celui de wswin : en cas de couverture nuageuse ou de ciel voilé, le seuil MF sera plus vite rejoint et donc potentiellement moins d'ensoleillement sera compté dans ce cas.

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Message par Lud29 » 19 févr. 2008, 22:24

En es-tu sûr et l'as tu vérifié?
Non, et effectivement tu as raison ! Pour un paramétrage du seuil à 0%:

8H21 Heure théorique du lever
8H32 Première minute de soleil
18H32 Dernière minute de soleil
18H42 Heure théorique du coucher

Mais voilà, il y a problème! Encore un! Plus je diminue le seuil et plus je récupère des minutes injustifiées.
Dans le tableau ci-dessous j’ai comparé trois seuils, une journée comme le 3 février j’arrive à créer du soleil ! Et je gagne 10H36 de soleil en plus dans le mois, rien que sur le lever et le coucher !

Image

Encore un nouvel exemple flagrant, de la pluie et du soleil et bien sûr au coucher et au lever !

Image

Il est évident qu’il faut dans mon cas trouver le bon seuil, mais comment ?

Très intéressant le Topic sur Infoclimat, je vais tester ce fichier…
Merci Christian pour toutes ces informations.
Je vais utiliser ton fichier Excel et comparer avec les données calculées par wswin. je ne manquerai pas de vous faire partager le résultat de mes investigations....
Quand est-il de ton côté Jacques ? As-tu fait ce comparatif ?
Modifié en dernier par Lud29 le 20 févr. 2008, 11:21, modifié 1 fois.

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Message par Lud29 » 19 févr. 2008, 22:26

Viens mettre ta station près des Alpes Wink

Le terrain y est plus vallonné et lorsque le soleil pointe son nez au dessu sdu relief, le point d'inflexion de la courbe de rayonnement solaire a déjà été dépassé et le rayonnement est directement au dessus du seuil...
Bonne idée ! Ma femme me préconise plutôt de tout mettre à la poubelle ! :lol:

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Message par Lud29 » 19 févr. 2008, 22:42

Remarque 1 : la courbe MF est très légèrement gaussienne et peu après le début du lever du soleil, le seuil MF est plus bas que celui de wswin... mais... MF ignore toute valeur d'ensoleillement pour une élévation solaire plus petite que 3° - avec mes données, les 24 premières minutes suivant le lever du soleil sont donc ignorées.
Dommage que Werner n’intègre pas ce mode de calcul en option à Wswin !
Il collerait certainement mieux à mes relevés !

A+ :wink:
Ludovic

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Message par jackT » 19 févr. 2008, 22:44

Lud29 a écrit : Il est évident qu’il faut dans mon cas trouver le bon seuil, mais comment ?
Petit à petit, en accumulant des données concernant toutes les situations et en testant différents jeux de paramètres. Ce n'est pas en quelques jours qu'on peut le faire,
mm91 t'en dira sûrement plus sur la méthode qu'il a adopté pour affiner ses paramètres.
uand est-il de ton côté Jacques ? As-tu fait ce comparatif ?
Les quelques comparaisons des deux méthodes que j'ai effectué avec mes données ont montré que la méthode MF donne le plus souvent une durée d'ensoleillement plus basse que celle de wswin.

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Message par mm91 » 23 févr. 2008, 10:27

Ce que tu fais Ludo est très difficile : c’est ce que j’appelle des réglages divergents :
L’optimum de chaque réglage ne correspond pas à l’optimum final.

Il faut déjà que tu choisisse bien ce que tu veux faire et ta définition de l’ensoleillement.
Moi je te conseille de laisser tomber la définition de MF.
Parce que si en plus tu cherches un compromis entre les deux définitions, tu n’y arriveras jamais.
Voir aussi à cette page les deux définitions (ça correspond à ce que t’a dit JackT) : http://pagesperso-orange.fr/michel.mo/e ... alites.htm

Ici, n’ayant pas le problème de la forme gaussienne de la sonde Davis (c’est bien ça votre problème), mes réglages ont été facilités : ça marche parfaitement avec les coefficients d’origine.

Comme je te l’ai dit, le critère pour les réglages c’est de comparer, à chaque instant (à chaque pas de mesure), ce que te donne Wswin32 et ce que tu vois par ta fenêtre :
- les ombres sont parfaitement nettes : Wswin32 doit t’indiquer qu’il y a du soleil
- les ombres ne sont pas parfaitement nettes Wswin32 ne doit pas t’indiquer du soleil.
Si tu observes bien, il n’y a pas de doute possible : les ombres sont nettes ou pas nettes, la transition est toujours bien marquée et elle correspond parfaitement à ce que te diras n’importe qui qui n’y connaît rien en météo. La notion de « il fait soleil » est peu contestable pour une très grande majorité des gens.

Si tu procèdes en comparant à MF ou une autre station sur une journées (ou plus) tu va arriver à trouver la même chose que l’autre station, mais avec des cas complètement inversées où Wswin32 mesure du soleil alors qu’il n’y en a pas et inversement.

Mais rassures-toi
En procédant ainsi, j’avais fait ensuite une comparaison très précise avec les données d’ensoleillement journalières d’une station MF proche de chez moi (sans rien toucher à mes réglages) et ceci sur plusieurs mois.
Les résultats étaient assez proches (quotidiennement et surtout mensuellement)
Les graphiques mensuels de l’ensoleillement journalier (un point par jour pendant un mois) étaient très proches, et surtout toujours dans le même sens entre mes mesures et MF

Il y a des jours où je trouvais un peu plus et d’autre où je trouvais un peu moins, mais la moyenne sur un mois était très proche et ceci sur toute l’année.

Tu comprends bien que ça tu ne peux t’en apercevoir qu’au bout d’un an sans avoir toucher aucun réglage
Je précise bien que je ne change plus aucun réglages sur toute une année et que tout est bon.
(sauf très légèrement mon seuil à cause de ma sonde solaire qui s’est légèrement opacifiée, je suis en train d’en construire une autre)

J’ai malheureusement perdu toute cette étude (très longue) dans le crash de mon DD en avril 2007.

Les données MF m’avaient été fournies gratuitement par un amateur sympa.
Elles sont payantes chez MF.
Je pense que je vais les acheter pour recommencer mon étude.
Michel
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Message par jackT » 23 févr. 2008, 12:20

mm91 a écrit : Ici, n’ayant pas le problème de la forme gaussienne de la sonde Davis (c’est bien ça votre problème), mes réglages ont été facilités : ça marche parfaitement avec les coefficients d’origine
Je ne suis pas sûr que cela soit uniquement dû au pyranomètre Davis...

Mathématiquement parlant, et sans atmosphère, le rayonnement reçu par un capteur dans le plan horizontal est égal à

Code : Tout sélectionner

Rh = Ro * sin(élévation)
ou Ro représente le rayonnement solaire sur un plan perpendiculaire à l'axe observateur-soleil, et élévation représente l'élévation du soleil au dessus de l'horizon.

Cette coube là est une pure sinusoide, et c'est effectivement comme ceci que wswin calcule sa courbe %sunintenscur% (avec mes données calculées du 9 février, j'ai pu remarqué par exemple que la wswin calculait %sunintenscur% = 1440 * sin(%ws_sunpos_el%).

Cette courbe ne fait que corriger le rayonnement selon l'angle qu'il y a entre le soleil et le capteur, mais wswin ne tiens absolument pas compte dans ses calculs théoriques des effets de l'atmosphère sur l'absorpotion du rayonnement et sur la quantité de rayonnements diffus.

Plusieurs modèles théoriques existent, et on peut trouver sur ce site - http://www.ecy.wa.gov/programs/eap/models.html - un fichier Excel "SolRad" qui calcule pour un endroit donné et une période données le rayonnement global théorique arrivant sur une surface horizontale.
On remarque alors que ces courbes théoriques de rayonnement global et corrigées par les effets de l'atmosphère sont gaussiennes :
Image


Si Werner avait le bonne idée d'inclure un de ces modèles dans son calcul de l'ensoleillement....

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Message par mm91 » 23 févr. 2008, 13:01

Je comprends parfaitement ce que tu dis.
Mais alors pourquoi je ne vois jamais cette gaussienne avec mes capteurs de température solaire ?
(j'ai observé très finement des centaines de cas)
Michel
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Message par chriss » 23 févr. 2008, 14:13

Pour information j'ai aussi se phénomène avec le luxmètre de ma WS2500
ex: http://www.plevenon-meteo.info/2008/mini_20080211sl.gif

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Message par mm91 » 23 févr. 2008, 14:33

Ce luxmètre a-t-il, comme un pyranomètre, une surface sensible harizontale ?
Michel
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Message par mm91 » 23 févr. 2008, 15:43

JackT,
Je viens de vérifier également :

Sinintenscur c’est exactement 1440 multiplié par le sinus de l’élévation (en radians).

Je suis tout à fait d’accord avec toi que cette courbe ne tient pas compte des phénomènes non géométriques près du lever/coucher du soleil :
- réflexion sur l’atmosphère plus importante qu’en cour de journée
- plus grande traversée de l’atmosphère (donc plus grande absorption, diffusion, etc.)
(c’est bien pour cela qu’à surface éclairée égale (perpendiculaire au soleil), il fait plus froid en hiver qu’en été, le matin qu’à midi et aux pôles qu’à l’équateur !)


Ceci explique l’inversion de concavité de la courbe réelle mesurée par un pyranomètre, qui n’existe pas sur la courbe purement géométrique sunintenscur de Wswin32

Mais je devrais trouver la même chose avec mon capteur de température solaire qui n’est autre qu’un pyranomètre en deux morceaux.

La seule différence avec vos pyranomètres est sa position verticale.

Une seule explication :

A cause de sa position verticale il reçoit (proportionnellement) plus d’énergie quand le soleil est près de l’horizon et moins quand le soleil monte (la surface éclairée diminue avec la hauteur du soleil).
Et ceci compenserait les pertes citées ci dessus et dont Wswin ne tient pas compte.

Qu’en penses-tu ?

Il faut donc, pour vérifier cette théorie que je fasse des essais avec différentes orientation de ma sonde.

édit:
J'ai juste oublié une chose:
cette position verticale c'est vrai sur mon capteur en essai (non branché sur ma station).
Le capteur actuel est pratiquement une demi sphère: il n'a pas de raison de mesurer moins quand le soleil monte (voir photo; http://pagesperso-orange.fr/michel.mo/photometeo/ )

Alors ?
Michel
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Message par Lud29 » 23 févr. 2008, 17:14

Salut,
mm91 a écrit : Ce que tu fais Ludo est très difficile : c’est ce que j’appelle des réglages divergents :
L’optimum de chaque réglage ne correspond pas à l’optimum final.

Il faut déjà que tu choisisse bien ce que tu veux faire et ta définition de l’ensoleillement.
Moi je te conseille de laisser tomber la définition de MF.
Parce que si en plus tu cherches un compromis entre les deux définitions, tu n’y arriveras jamais.
Je confirme la difficulté ! J’ai choisi la méthode WsWin, mais pour moi elle n’était pas utilisable en l’état sans un réglage du seuil à 0% (pour le lever et le coucher du soleil !).
Il serait tout de même intéressant d’avoir en parallèle (à titre de curiosité Michel et pas pour un réglage cette fois !) les résultats de la méthode MF (Fichier de ChristianP). Personne n’aurait pas par hasard adapté son calcul Excel en script PHP qui pourrait plus facilement traiter l’ensemble des données d’une table ?
mm91 a écrit : Voir aussi à cette page les deux définitions (ça correspond à ce que t’a dit JackT) : http://pagesperso-orange.fr/michel.mo/e ... alites.htm
J’avais vue les définitions sur ton site, d’ailleurs très intéressantes, comme les nombreuses autres !
mm91 a écrit : Comme je te l’ai dit, le critère pour les réglages c’est de comparer, à chaque instant (à chaque pas de mesure), ce que te donne Wswin32 et ce que tu vois par ta fenêtre :
- les ombres sont parfaitement nettes : Wswin32 doit t’indiquer qu’il y a du soleil
- les ombres ne sont pas parfaitement nettes Wswin32 ne doit pas t’indiquer du soleil.
C’est ce que je vais essayer de faire, mais pour le moment il fait très souvent nuit quand je suis chez moi, ou gris comme aujourd’hui !
mm91 a écrit : Tu comprends bien que ça tu ne peux t’en apercevoir qu’au bout d’un an sans avoir toucher aucun réglage
Je précise bien que je ne change plus aucun réglages sur toute une année et que tout est bon.
(sauf très légèrement mon seuil à cause de ma sonde solaire qui s’est légèrement opacifiée, je suis en train d’en construire une autre)
Je n’ai pas non plus l’intention de toucher régulièrement au réglage, mais je n’aurai pas pu rester sans modifier les résultats précédents ! :wink:
A+
Ludovic

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Message par Lud29 » 23 févr. 2008, 17:32

mm91 a écrit : Il faut donc, pour vérifier cette théorie que je fasse des essais avec différentes orientation de ma sonde.
Je pensais aussi faire des essais avec ma sonde en direction du lever ou du coucher, pour voir si la position du capteur influe sur les résultats. Mais pour l’instant, plus de soleil au moment ou je suis disponible et je pense très prochainement monter ma sonde à 9m de haut sur mon mât. Un déplacement nécessaire pour un ensoleillement optimal cet été, mais qui rendra ce genre de tests très difficiles.

Bonne soirée,
Ludovic

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Message par mm91 » 23 févr. 2008, 17:36

il vaut mieux que ta sonde voit toujours le soleil.
Pour la manip d'orientation, d'autres la feront.
Michel
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