Wswin et Vantage Pro 2 : calcul de l'ensoleillement (suite)

Forum dédié aux différents paramétrages de WsWin, et il y en a…
Lud29
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Message par Lud29 » 07 mars 2008, 23:08

jackT a écrit :
Lud29 a écrit : J'ai pris la valeur convertie dans Weatherlink :

48.5 N pour 48.29.53
4.4 O pour -4.25.27

Avec tes valeurs je perds seulement 2 minutes dans le mois, ce n’est pas ça le problème.
:?
OK. De mon côté, j'ai utilisé tes valeurs non corrigées, j'ai donc soustrait 10 à toutes tes valeurs.
Si tu as fais de même, envoie moi alors le fichier Excel "OMM" pour le 16 février
J’avais bien une erreur sur le calcul OMM ! :oops:
J’ai adapté le fichier de ChristianP pour traiter les mois en une seul fois.
Dans les fichiers export au mois "EXPXX_XX.CSV", Wswin déduit lui-même la correction pour les périodes où il ne peut pas y avoir de soleil. Alors qu’en journée j’avais bien 10W/m² en trop, à la différence du fichier que je t’avais transmis qui lui a bien 10W/m² pour l’ensemble des enregistrements.

Ci-dessous le tableau mis à jour après modification :

Image

Le calcul OMM s’intercale dorénavant entre ma configuration Wswin et les résultats de MF.
Il sera donc nécessaire de monter le coefficient pour diminuer l’ensoleillement les jours nuageux et peut-être descendre le seuil à 0% pour en gagner les jours ensoleillés du matin au soir.
A voir dans de prochains tests...
A+

Lud29
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Message par Lud29 » 09 mars 2008, 10:18

Bonjour,

Ci-dessous les résultats de mes derniers tests!

Image

Image

J’ai utilisé en référence les résultats OMM du fichier de ChristianP pour février.

- En « A » les réglages actuels qui m’ont permis de supprimer les ‘parasites’ de soleil et les trous du lever et du coucher.
Les graphiques sont plus cohérents au lever et au coucher, mais les jours de soleil sont écourtés et l’ensoleillement des jours nuageux se retrouve surestimé!

- En « B » rien ne va plus avec un seuil à 25W/m² !

- J’ai tenté une approche avec les préconisations de Jacques.
En « C » et « D » nette amélioration, mais les jours de soleil retrouvent des tous au coucher et au lever surtout en « D ». :(

Image

Le 17 plus sensible aux trous d'ensoleillement!
Image

- De « E » à « I » j’ai tenté d’approcher au plus près les valeurs OMM tout en conservant des graphiques cohérents les jours ensoleillés du matin au soir.
J’ai progressivement augmenté le seuil de correction jusqu’a 18W/m². J’ai augmenté d’un W/m² ce seuil dès que les trous réapparaissaient au lever ou au coucher avant d’avoir obtenu satisfaction.

Les ‘‘meilleurs’’ résultats semblent-être pour le « H » et le « I », seulement deux journées ont des écarts supérieurs à 15 minutes pour le mois de février.

Je vais attendre de voir ce que cela donne sur les autres mois avant d’appliquer un paramétrage tel que « I », à moins que Werner intègre un nouveau mode de calcul plus adapté d’ici là dans Wswin…

A suivre… :wink:

jackT
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Message par jackT » 09 mars 2008, 12:45

Lud29 a écrit : - De « E » à « I » j’ai tenté d’approcher au plus près les valeurs OMM tout en conservant des graphiques cohérents les jours ensoleillés du matin au soir.:
Joli travail!

Effectivement, si ton but est d'approcher au plus près les valeurs obtenues avec la "formule OMM", il faudra avoir des valeurs à 0% assez hautes, cette valeur devant être proche de la radiation solaire mesurée lorsque l'élévation du soleil est de 3°C. et aussi des coefficients assez hauts.

mm91
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Message par mm91 » 09 mars 2008, 15:20

Il y a deux aspects :

- trouver un compromis pour les réglages de Wswin32 pour l’adapter à ce que fourni la sonde Davis.

- comprendre et éventuellement modifier (si c’est simple à faire) l’aspect gaussien de cette forme. Ceci vous permettrai, avec des réglages simples, d’avoir une mesure bien plus conforme à la réalité.

Or je constate sur la notice de la sonde (que m’a fourni JackT sur infoclimat) que la courbe elle-même (certainement faite en labo et non sur site) ne présente absolument pas ces inversions de pente.

Je ne vois plus qu’une explication :

Contrairement au modèle sinusoïdal, au lever du soleil la lumière arrive progressivement sur la sonde (d’où le « pied » constaté sur la courbe). Cela semble logique car le ciel s’éclaire bien progressivement au lever du soleil.
Ceci est agravé par la surface horizontale qui reçoit plus de lumière venant de tout le ciel que venant de l’horizon.

J’émet l’hypothèse que si l’on mesurait des longueurs d’onde plus basses ce « pied » serait moins marqué.

Autrement dit, au lever du soleil, sa chaleur nous arrive beaucoup plus brusquement que sa lumière.
D’où l’idée du filtre jaune qui diminuerait la sensibilité de la sonde à la lumière, sans malheureusement augmenter sa sensibilité vers l’infra-rouge, mais c’est le relatif qui compte.

D’ailleurs les capteurs solaires réalisés par les amateurs utilisant des photodiodes sont équipés de filtre jaune (voir forum allemand).
Avec une photodiode silicium comme la Davis il faudrait même essayer un filtre rouge.


Quelqu’un voit-il d’autres explications ?

Je comprends bien que votre problème n’est pas de modifier la sonde Davis, mais d’adapter Wswin32.
Mais faire des essais et comprendre participe à la résolution des problèmes.
Michel
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Message par Tudgur » 09 mars 2008, 15:34

Bonjour.

Je peux disposer de jeux de filtres (sous dias) utilisés dans les Colléges et Lycées pour réaliser la "synthèse additive" et la "synthèse soustractive" de la lumière. Ils ne sont pas parfaits, mais je peux essayer de les faire tenir sur la sonde avec un simple adhésif, le temps de quelques tests en matinée et/ou soirée par temps très clair.
Je vous tiens au courant.
Cordialement.

Tudgur
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Message par jackT » 09 mars 2008, 16:52

mm91 a écrit : Or je constate sur la notice de la sonde (que m’a fourni JackT sur infoclimat) que la courbe elle-même (certainement faite en labo et non sur site) ne présente absolument pas ces inversions de pente.
.
Le graphique indiqué sur la notice de la sonde est un graphique normalisé de calibration... Une sonde de ce type fournit un signal de sortie qui est proportionnel au cosinus de l'angle d'incidence de la lumière. Pour calibrer ou vérifier ces capteurs, on leur soumet une lumière d'énergie fixe et on fait varier l'angle d'incidence, d'où la courbe affichée. Il est clair que dans ces conditions, la courbe ne peut être que parfaitement sinusoidale, car ce n'est pas le soleil au travers de l'atmosphère que la sonde mesure, mais une lumière fixe d'un banc de test ou calibration.

Mon interprétation reste un peu différente de la tienne, car comme j'ai essayé de l'expliquer ici et sur le forum infoclimat, les modèles théoriques de calcul de la radiation globale mesurée au travers de l'atmosphère (et sur un plan horizontal) au cours d'une journée montrent une courbe d'allure gaussienne. Cette forme gaussienne provient certainement de l'absorption "non linéaire" de l'atmosphère lorsque l'élévation du soleil est basse.

Donc en partant de là, je ne trouve pas anormal qu'une sonde de mesure de rayonnement global sur un plan horizontal tel que le pyranomètre Davis aie une coube gaussienne.


ADDENDUM : voir les courbes de la page 74 du post de Boudu34 sur infoclimat ( http://forums.infoclimat.fr/index.php?s ... t&p=681588 ). On y voit très bien l'effet de l'absorption atmosphérique sur la forme de la courbe . Quand on ne considère aucune absorption (p=1), la courbe est une sinosoide. En ajoutant de l'absoption atmoshérique, on voit la forme gaussienne de la coube apparaître.

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Message par mm91 » 09 mars 2008, 17:50

Mais on est parfaitement d’accord JackT sur le fait que la courbe de la notice est faite en labo et n’est pas la même dans la réalité (je l’ai bien écrit dans mon message précédent).
Je voulais dire par là que, par exemple, ce n’est pas un « défaut cosinus » de la sonde comme le suggérait ChristianP.

Et cette forme n’est pas anormale dans la nature, au soleil.

Donc on cherche les phénomènes naturels qui pourraient produire cette forme.

J’ai dis que cela pouvait provenir de la lumière qui arrive plus progressivement que la chaleur.
Et toi tu rajoutes que cet effet progressif est du à l’absorption sélective de l’atmosphère.

Nos interprétations ne sont pas différentes mais complémentaires.

Ton explication de cette progressivité sélective est absolument vrai :

Au lever le soleil traverse une couche bien plus épaisse d’atmosphère, or en moyenne l’atmosphère laisse mieux passer les infra-rouge que le visible (c’est pour cela qu’on voit le soleil plus rouge au lever et coucher !)
Donc si la sonde voyait moins la lumière visible, l’effet progressif serait sans doute moins marqué.

Encore une fois, ceci est un phénomène naturel est n’est pas un défaut de la sonde Davis, mais plutôt un défaut de Wswin32 (qui ne tient pas compte de ce phénomène).

On cherche à mieux adapter l’un à l’autre et comme on ne peut pas changer le programme…

Tudgur :
Dans un premier temps la qualité du filtre importe peu :
N’importe quel papier/plastique transparent rouge fera l’affaire (pas trop diffusant).

Bien entendu, si tu fais la manip, le niveau (w/m², curval[37] je crois) sur la console et Wswin32 va fortement baisser.
Mais ce qui nous intéresse c’est de voir la forme enregistrée pendant une heure après le lever du soleil.

Il est tout à fait possible que la puissance du filtre nécessaire pour modifier la forme conduise à une trop grande perte de sensibilité.
Mais au moins on aura essayé !
Michel
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Message par mm91 » 09 mars 2008, 18:21

jackT a écrit : ADDENDUM : voir les courbes de la page 74 du post de Boudu34 sur infoclimat ( http://forums.infoclimat.fr/index.php?s ... t&p=681588 ). On y voit très bien l'effet de l'absorption atmosphérique sur la forme de la courbe . Quand on ne considère aucune absorption (p=1), la courbe est une sinosoide. En ajoutant de l'absoption atmoshérique, on voit la forme gaussienne de la coube apparaître.
A aucun moment cet exposé ne fait mention d'une absoption sélective en longueur d'onde.
Et on note que tous le raisonnement parle d'énergie calorique (de chaleur) et non de lumière.

L'effet sélectif que nous venons d'expliquer (soleil plus rouge au lever / coucher) ne fait qu'accentuer l'inflexion de la courbe:
Il y a plus d'absorption au lever/coucher, et il y en a encore plus si l'on ne mesure pas vers les infra-rouge
Michel
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Message par jackT » 09 mars 2008, 21:49

mm91 a écrit :
A aucun moment cet exposé ne fait mention d'une absoption sélective en longueur d'onde.
J'ai trouvé ça... Cela pourra peut-être vous aider
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Message par mm91 » 10 mars 2008, 08:41

Sur cette courbe l’absorption atmosphérique est la différence entre la courbe bleu et la courbe orange.
On voit que cette différence diminue en allant du visible ver l’IR.

PS: ma phrase que tu cites seule peut prèter à confusion:
Il n'en est pas fait mention dans ce texte, mais il y a bien absoption sélective
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