ballon trajectoire
Contents
1. Conserver l indication qui s affiche par d faut 84 180 384 suivant le mod le choisi e Dans la fen tre Level 1 Conserver indication qui s affiche par d faut 1000 mb ce qui correspond 900 m e Dans la fen tre Level 2 Conserver l indication qui s affiche par d faut 20 mb ce qui correspond 26 km altitude la plus haute donn e par le mod le e Dans la ligne Output Options Vous modifiez la valeur par d faut et vous choisissez TEXT only On recopie le mot de passe ici PBRXAN et get Windgram On obtient le tableau suivant 3 READY Windgram Internet Explorer avec Club Internet E al xj File Edit View Favorites Tools Help amp Back A A Bsearch Favorites Gmeda B Be 3 A Lh Address la http www arl noaa CA ced ae pl Go Histor X View EL BT HOME HYSPLIT DISPERSION MODELING METEOROLOGY EMERGENCY RESPONSE STATUS CONTACTS GFS Windgram f Another windgram Another product GFSFNH Latitude 49 20 Longitude 2 00 DATA INITIAL TIME 15 APR 2007 127 CALCULATION STARTED AT 15 APR 2007 12Ze HOURS OF CALCULATION 84 WIND DIRECTION WIND SPEED DEG KNOTS 0 3 6 Fr 5 12 15 18 21 24 27 30 33 36 3 2888005 2686005 2708006 2950007 2966005 2928009 3218010 3406007 2758003 2808011 3210013 3238011 3380011 3430C2. sion Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES F1 Microsoft Excel Pr visions ballons laj xj Fichier Edition Affichage Insertion Format Outils Donn es Fen tre 2 18 8 x OSHA gen eee SrA BAM Para 0 6 Z S F22HM 9e xe o S A Q95 bd A B C D E F G H J K L M N Q Cette page permet de visualiser les caract ristiques de l atmosph re extraites du site web de la NOAAS Pr vision suivante a 2 3 Les chiffres en noir sont des donn es entres chiffres en rouge sont le r sultat d un calcul ne pas toucher aux cellules 4 5 Heure d te ou heure d hive taper 1 si t tap 2 si hiver 2a Rapport Pressio Direction Masse Altitude des n volumique 12 m pressions mb de l air 13 14 34856 0 00 i 15 25970 002 20 kg m3 16 20096 005 50 kg m3 17 15653 100 kg m 3 18 13054 50 kg m5 19 11210 020 200 kg m5 2 9779 025 250 kg m3 21 5611 0 30 aml Fea nar Arn Figure 9 Au bas de cette page des graphiques reproduisent les valeurs num riques des tableaux 2 6 6 ETAPE CARACTERISTIQUE DE LA CHAINE DE VOL Vous ouvrez la feuille Cha ne de vol et vous entrez les caract ristiques de la nacelle et du gonflage du ballon Nombres en noir F1 Microsoft Excel Pr visions ballons jal x Fichier
3. 3hrly Global Mco i lias WINDROSE GFS Model 0 84h 3hrly Global a Go GFS Model 0 180h Ghrly Global SOUNDING GFS Model 192 384h 12hrly Global Go STABILITY TIME SERIES Choose A Forecast Dataset X Go INTERACTIVE MAP Choose A Forecast Dataset X ao E um He Choose Forecast Dataset x E DATASET HELP Choose A Forecast Dataset X Go Et on obtient l cran suivant Internet Explorer avec Club Internet Figure 6 El PTT ig internet File Edt View Favortes Tools Help amp Back A A Qsearch Favorites PMeda F B S Sf S Gp GFS Windgram April 15 2007 atl 2 UTC 00 Hrs x Type your access code displayed at right into the text box This code is an image that cannot be read by a computer This access code prevents automated programs from requesting access to READY products which have saturated the system denying others from obtaining products in a timely manner READY Use Agreement Enter the access code fro the box above to request product case insensitive H WMP R tee a d Your access code is D PE QSA i Gi C V Get Windgram Reset e Dans la fen tre Starting date time Conserver l indication qui s affiche par d faut Celle correspondant xxx UTC 00 Hrs Figure 7 Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES e Dans la f n tre Windgram duration from starting time hours
4. chaque chaque Vitesse chaque couche Vitesse de dans chaque couche la couche la couche la Volume du ascentionnelle la mont e descente couche la mont e mont e descente 12 Altitude m ballon m 3 Statut m s min m s descente min kin kn kn 13 14 34856 1055 55 Eclatement 878 56 61 09 10 17 05 03 15 25970 263 89 Vol 6 72 157 29 46 41 47 13 12 16 20096 105 55 Vol 577 137 18 65 47 12 05 OA 17 15653 5278 Vol 5 04 87 12 92 36 16 00 0 7 18 13054 35 18 Vol 493 63 11 05 29 36 08 17 19 11210 26 39 Vol 4 86 49 989 25 44 18 22 20 9779 2141 n 4 AN 41 9 08 2 20 Z lid al gt Pi Apropos Graphi Donn es NOAA Atmosph re Chaine de vol 1 pr vision 2 pr vision 3 pr visio Graphique Carte Picardi 4 Pr t en ea el ata oe fAn marrer E Gestionnaire des ta a M Pr vision de traject EMicrosoft Excel GS GOR NrS Z 16 50 Figure 11 e latitude en degr e longitude en degr compt e positivement l Est et n gativement Ouest Sur cette feuille la pr cision souhaitable est le centi me de degr Grossi rement une erreur de 1 100 de degr d place le lieu de l cher d un km donc le lieu d atterrissage d autant e altitude en m tres Une pr cision d une centaine de m tres est suffisante La correction en altitude a t introduite pour la classe qui chaque ann e l che au Pic du Midi 2877 m 2 8 7 ETAPE EXPLOITATION DE LA PREVISIO
5. 1130 Ville RIS ORANGIS 9 abst LOCALMED BREL RIS ORANGIS 91130 Latitude Longitude 48 66 48939 2 41 2 24 M T O Figure 3 Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES 2 3 3 ETAPE RECUEILLIR LES PREVISIONS DE VENTS SUR LE SITE WEB DE LA NOAA En cliquant sur le bouton Recueillir les pr visions sur le site web de la NOAA vous acc dez direc tement au site web http www arl noaa gov ready cmet html 3 NOAA ARL Real time Environmental Applications and Display s stem Current Meteorology Internet Explorer avec Club Internet File Edit View Favorites Tools Help Back A Qsearch BiFavorites Meda G D 3 M Address fa http www arl noaa MS TOUS html gt Go HOME HYSPLIT DISPERSION MODELING METEOROLOGY EMERGENCY RESPONSE STATUS CONTACTS CURRENT METEOROLOGY WORLD amp P ac Choose a forecast location by entering an 4 character ICAO station identifier or a 6 digit WMO index number m or a latitude longitude pair and then click the Continue button or by cligking on the location in the map You r will be taken to the model products section ar ICAO or WMO ID S aich far Coda Latitude degrees amp P OR i L or choose a city gt z Longitude West lt 0 av Convert Deg MiniSec into Decimal Degrees z Continue Reset aw OR click a location on the map below North A
6. 73 003 1188002 876001 3376002 3550004 248006 348006 476006 318001 3408006 108010 276009 196006 ORC 418003 928003 3228002 3478006 198007 376004 3468004 3386008 08008 3586008 3528008 3446007 3368013 3508C 1038004 406002 248004 36006 318005 126005 oO8006 3516007 3466009 3440012 3548013 348 014 3468014 34180 766012 618006 626005 648004 426002 3488002 3476003 3428004 3486005 3458008 3426013 3528016 3526015 34180 878012 1388005 1448004 1536006 1768007 2018006 2078004 1818003 1808003 2986002 3448007 38017 90022 3460C 1048012 1486010 1508012 1568013 1658013 1808013 1956012 2088010 2116008 2526004 3458004 176008 88011 34180 1298016 1486017 1538017 1648016 1788013 1848011 1858012 1908012 1958011 2160008 2808004 3478003 3288005 3230C 1378020 1496021 1638019 1766017 1858013 1848010 1758010 1756010 1808011 2006008 2318006 2718004 2976005 30280 1438021 1546022 1698020 1736016 1718013 1698011 1698011 1718010 1798009 1928007 2226005 25286005 2736006 27980 1488019 1608022 1758020 1748015 1618013 1550014 1668013 1756011 1866007 1936005 2096004 2390004 2608007 26980 1488019 1608020 1708017 1658014 1566014 1618016 1788013 1908010 1948005 1798003 1798003 2186003 2548007 26880 1536018 1568019 1608016 1608014 1618015 1748014 1928010 1948006 1668003 1518004 1738004 2248004 2626007 27880 1578015 1588016 1580013 1648012 1776010 1868007 1686004 1408005 1408005 1608006 1836004 2456003 2878005 2898 1538011 1596010 1568007 1626007 1818006 1666003 1148003 1236004 1398003 1376001 54
7. MODELE 3 1 POUR ALLER AU PLUS COURT Un ballon est d abord immobile maintenu au sol par la main de l exp rimentateur L air n exerce alors sur lui aucune force de frottement et la cordelette qui le retient subit sa force ascensionnelle libre La force ascensionnelle libre est la diff rence entre la pouss e d Archim de et le poids de la cha ne de vol ballon parachute nacelle et accessoires Quand la pouss e d Archim de est gale au poids de la chaine de vol la force ascensionnelle libre est nulle et le ballon est en quilibre il ne monte pas ni ne descend Pour monter le ballon doit disposer d une Force Ascensionnelle Libre FAL Au moment du l cher le ballon acc l re sous l action de la force ascensionnelle libre Mais en m me temps son d placement vertical produit une force de frottement sur l air qui s oppose la force ascen sionnelle libre Tr s rapidement une seconde environ les deux forces s quilibrent l acc l ration du ballon cesse et sa vitesse devient constante Il atteint alors sa vitesse ascensionnelle limite Pour un ballon de jeunes standard enveloppe de 1200 g et nacelle de 2 5 kg la vitesse ascension nelle se situe entre 4 et 5 m s au d collage Au cours de la mont e la masse volumique de air diminue ce qui devrait avoir pour effet d augmenter sa vitesse mais simultan ment son volume augmente ce qui devrait avoir pour effet de le ralentir D autres effets s
8. be cnes CENTRE NATIONAL D ETUDES SPATIALES Pr vision de la trajectoire d un ballon Version 1 Avril 2007 D partement Education Jeunesse du CNES Centre spatial de Toulouse 18 avenue Edouard Belin 31401 TOULOUSE CEDEX 4 T l phone 5 61 27 31 14 T l copie 5 61 28 27 67 E mail Claudine Gory cnes fr Secteur Espace de Plan te Sciences 16 place Jacques Brel 91130 RIS ORANGIS T l phone 01 69 02 76 22 T l copie 01 69 43 21 43 E mail espace planete sciences org Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 3 1 3 2 4 5 SOMMAIRE INTRODUCTION 3 MODE D EMPLOI 3 1 ETAPE 3 2 ETAPE OBTENIR LES COORDONNEES DU LIEU DE LACHER 4 3 ETAPE RECUEILLIR LES PREVISIONS SUR LE SITE WEB DE LA NOAA 5 4 ETAPE PRELEVER DONNEES NOAA 9 5 ETAPE SELECTION DE L HEURE DE PREVISION 9 6 ETAPE CARACTERISTIQUE DE LA CHAINE DE VOL 10 6 ETAPE PREVISIONS DE TRAJECTOIRE 11 7 ETAPE EXPLOITATION DE LA PREVISION 11 DESCRIPTION DU MODELE 14 POUR ALLER AU PLUS COURT 14 DONC POUR CEUX QUI SOUHAITENT EN SAVOIR PLUS 14 3 2 1 Feuille Atmosph re 14 3 2 2 Feuille Cha ne de vol 15 3 23 Feuilles x Pr vision 16 3 2 4 Feuille graphique 17 3 2 5 Feuille carte 18 CONCLUSION 18 AUTRES PUBLICATIONS CONSACREES A L ACTIVITE BALLON 18 Ce document a t r dig par Michel Maignan et Samuel Blossier L activ
9. com pages sounding balloons cfm ou http www weatherballoon co jp pages english 1cosmo html sous menu Standart List n 3 2 3 Feuilles x Pr vision Calcul de l altitude d clatement L altitude d clatement est calcul e en r utilisant la formule A h P L 9 204 6 15610 h 11000 Po P Volume du ballon au d collage avec Po Volume duballon l clatement Colonne B Volume du ballon en fonction de altitude Calcul partir du volume au d collage et du rapport des pressions en altitude calcul sur la feuille atmosph re Colonne D Vitesse ascensionnelle Calcul partir de la formule y 2FAL pSCx avec FAL force ascensionnelle calcul e sur la feuille Atmosph re Dans le cas du largage d une nacelle la FAL est modifi e en cons quence l altitude de largage S maitre couple du ballon d duit du volume du ballon qui croit avec l altitude Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES 3 2 3 S 2 V re Cx 0 35 Temps pass dans chaque couche Colonne D Calcul e en divisant l paisseur d une couche par la vitesse du ballon dans la couche Vitesse de descente Colonne E Calcul e partir de la formule Va 2 masse dela nacelle masse du parachute masse du r flecteur pSCx avec p masse volumique dans la couche calcul e dans la feuille Atmosph re S surface d
10. qui permet d en modifier I chelle e En s lectionnant le graphique et en tirant sur ses coins on peut modifier son chelle pour tenter de l adapter celui d une carte routi re Apr s impression du graphique sur un support trans parent on peut superposer le graphique celui de la carte routi re e En cliquant sur le bouton pr vision suivante ou pr vision pr c dente vous pouvez mo difier la date de la pr vision e Le bouton Obtenir la carte du point pr visionnel de chute permet d acc der directement au site web http www mapquest fr mq maps mapInput do qui fournit une carte soit partir du nom de la commune soit centr e sur les coordonn es indiqu es Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES MapQuest Cartes Internet Explorer avec Club Internet oi xj File Edt view Favorites Tools Help Ea Back O A A Bsearch Favorites Meda J B 3 Sf ED ddress http www mapquest fr mq maps mapinput do Go distor X iew EL a a Cartes Itin raires Cartes Vos recherches r centes Vosvecherchastracentes AUCUNE RECHERCHE RECENTE Pays Plans d a roport France pal Altiport De Meg ve Obtenir la carte Code postal Obtenir la carte ptions Carte partir des coordonn es Langue English Espa ol Fran ais Deutsch Italiano Aide Lanque et pr f rences Nous conta
11. rencontre les couches plus denses de l atmosph re pr s du sol La vitesse l atterrissage est de 5 m s environ 3 2 POUR CEUX QUI SOUHAITENT EN SAVOIR PLUS 3 2 1 Feuille Atmosph re Colonne A B et C L atmosph re est d coup e en 24 couches suivant le mod le atmosph rique propo s par la NOAA Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES Colonne B Le rapport des pressions de chaque couche est calcul en divisant la pression de la couche par 1013 mb pression standard l altitude O m Colonne A L altitude est obtenue a partir du rapport des pressions en utilisant les formules suivantes Voir note technique sur Atmosph re de Plan te Sciences De 0 11 km P 4332 10 h Po Au dessus de 11 km TEE P L 0 204 156104 1 1000 Po Colonne M La masse volumique de l air en fonction de l altitude est obtenue en appliquant un mod le Dans ce mod le la masse volumique est approxim e par une suite de fonctions exponentielles Ro A exp B h Avec h en km et Param tres A kg m B 1 km De 0 17 km 1 293 0 1202 De 17 km 22 km 3 8923 0 185 De 22 km 25 km 1 3553 0 13707 De 25 km 30 km 2 11643 0 15489 De 30 km 35 km 3 51386 0 1718 3 2 2 Feuille Cha ne de vol La quantit d h lium conseill e est calcul e suivant la m thode d crite dans le document Le jour du l cher chaque mole d h li
12. 0002 386002 3256001 288 C 1528008 1576005 1338004 1308005 1548004 1396002 588003 548004 586004 460005 486007 39006 266003 3390C 1538006 1426003 988003 1096006 1308005 916001 338005 448008 SOROOS 426009 496011 488008 326006 6 C 1398005 1208002 918003 996005 1078004 418002 386007 478009 486009 356011 458013 536010 448007 1180 1108004 696001 498003 716004 678004 326005 358008 426009 398009 286011 418015 498012 488008 1980 S S RERESREREERESEEREE internet Done a Boasa gaai Pe cope cooe Sir pr Mme Else OSSU ar Figure 8 On enregistre alors le fichier qui porte le nom READY Windgram directement sous la racine du dis que C Si besoin on crase le fichier d ja pr sent et issu d une pr c dente pr vision Avec Internet Ex plorer sous PC le fichier est au format htm Puis on referme le navigateur A noter que sur un Macintosh et le navigateur Safari le fichier est enregistr au format html et donc la lettre 1 suppl mentaire fait planter la macro Si vous travaillez avec cet environnement contactez nous nous vous fournirons une version adapt e Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES Pour les curieux ce tableau se lit ainsi CALCULATION STARTED AT 15 APR 2007 12Z Date et heure du d but de la pr vision exprim e en UTC temps universel HOURS OF CALCULATION 84 amp Heure de la derni re pr vision ici 84 heures apr s la CALCULATION STARTED Donc on
13. 2 181 39 195 39 176 25 138 22 600 181 31 191 37 179 33 179 39 189 39 175 31 154 28 650 176 26 187 34 182 35 179 37 181 37 171 39 160 36 700 169 21 182 32 182 35 178 34 173 35 163 44 156 43 750 151 19 172 30 176 34 169 33 166 35 154 45 150 46 800 137 19 159 27 165 30 158 32 155 34 145 42 146 45 DIDI Apropos Graphi Donn es NOAA Atmosph re Chane de vol 1 pr vision 2 pr vision pr vision Graphique Care Fiad 4 x 1 Pr t 1 I el Eas eae D marrer jcestionnaire des t ches d CA Pr vision de trajectoire V Re microsoft Excel Pr vi R SPORTAELZM 22 15 Figure 1 Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES 2 2 2 ETAPE OBTENIR LES COORDONNEES DU LIEU DE LACHER Si vous ne connaissez pas les coordonn es du lieu de lacher le bouton Obtenir les coordonn es du lieu de l cher vous permet d acc der au site Internet http world maporama com idl maporama html qui a partir d une adresse fournit les coordonn es longitude et latitude et une carte du lieu 3 Maporama com Cartes Plans d acces et itineraires partout dans le monde Internet Explorer av E http world maporama com idl maporama CARTES Pays Adresse Gare Monument France z 16 place Jacques Brel Code Postal Ville 9130 ARCHIVER ET RETROUVER TRAFIC PARTIR DE CETTE ADRESSE ALLER A CETTE ADRESSE Pays France Adresse Gare Monument PLACE JACQUES BREL Code Postal
14. Edition Affichage Insertion Format Outils Donn es Fen tre 2 lal xj Dens SR Selo B Amu gt ans n 6zs s 2H58 lt x n s A4 7 F17 z A B D E F G H 1 Cette page permet de rentrer les caract ristiques de la nacelle nl 2 3 Les chiffres en noir sont des donn es entrer Les chiffres en rouge sont le r sultat d un calcul ne pas toucher aux cellules 4 5 Param tre Valeur Unit 6 7 Choisir soit 500 g soit 1000 g 8 9 Masse du parachute 260 g 10 11 Masse du r flecteur radar 120 g 12 13 Masse de la nacelle principale 2 5 ki 14 15 Masse de la nacelle largable 0 k Si il n y a pas de nacelle largable alors on indique 0 16 17 Masse totale 4 08 kg l 18 19 20 Force ascentionnelle libre conseill e 17 N D apr s documentation Plan te Sciences Le jour du l cher 21 22 Quantit d H lium conseill e 5 21 m3 Calcul e comme si le lieu de l cher est l altitude O m voir documentation Plan te Sci 23 24 Quantit d H lium r ellement introduite 5 21 m3 Evalu e comme si le lieu de l cher est l altitude 0 m 25 26 Force ascentionnelle libre r elle 17 0 N Compte tenu de la quantit d h lium r ellement introduite Volume du ballon au d collage Peut tre diff rent de la quantit d H lium introduite ligne 23 si le l cher a lieu en altitu 29 30 Vitesse du ballon au d collage 4 26 m sec 31 32 Volume l clatement 395 ms3 D apr s le fabricant du ballon 33 1 M
15. GOST 4401 64 De quel c t faut il placer la couverture Guide d aide aux suiveurs UBPE Guide du coordinateur r gional Document valise D modulateur Kiwi Notice de fabrication r glages tests et utilisation Plan Qualit UBPE La plupart des publications de Plan te Sciences sont disponibles sur son site web www planete sciences org QEA ALL Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES Utilisez les gaz en toute s curit Le tansport des bouteilles 4 A 29 Une bouteille vide n est jamais absolument vide i fy SI le robinet n est pes ferm ou moindre ae a rt pre ra prend ii r 5 Les fuites proviennent le plus souvent des d tendeurs tuyaux ev wie tn ae ZE l explosion T opel oy pee ___ Attention aux chocs A M me couch e dans un coffre une bouteille peut devenir Pi per dou A rez untro vehicle Ce qu il fant frire e Fermez les robinets m me si les bouteilles sont vides D montez les quipements pour Je transport e Ne laissez pas vos bouteilles s journer dans Fo v hicule n cessit A lei LIQUIDE 20
16. N Si les tapes pr c dentes ont t correctement men es on obtient sur la feuille Graphique trois courbes de pr visions de trajectoire ainsi que les coordonn es probables du lieu d atterrissage Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES 4 Microsoft Excel Pr visions ballons 1 EB ojx D s mels mlg ara vio vi G z S F SS H P we E 2 9 F Fichier Edition Affichage Insertion Format Outils Donn es Fen tre 2 eXPert PDF anete Wences O a X g h y Pre pour Ve Les chiffres en y sont des donn es entrer Les chiffres en rouge SN le r sultat d un calcul ne pas voar2007 2 pe Lieu de l che 49 213 Lieu i pate tessa pr vision 48 60 Hr zaa soso se BERE EEE de distanc chute avec internet 2 Pr vision pr c dente y w Mont e pr diction 1 Descente pr diction 1 Mont e pr diction 2 Descente pr diction 2 Mont e pr diction 3 Descente pr diction 3 Cercle Latitude km SSSR tE NES tf a e 5ce Roemarrer A La eA Bed oe car 8 fim Be Bd Be Gn ETC COTES Figure 12 Le centre du graphique repr sente le lieu du l cher e Les axes sont gradu s en km e Pour chaque trac les deux segments de couleur correspondent la mont e puis la descente e Fn cliquant sur les axes on acc de la fen tre EXCEL
17. ans le menu WINGRAM diagramme de vent vous s lectionnez le sous menu qui correspond le mieux la dur e qui vous s pare du l cher e GSF model 0 84h 3hrly Global Le mod le couvre les 84 prochaines heures et fournit des pr visions toutes les 3 heures sur le monde entier e GSF model 0 180h 6hrly Global Le mod le couvre les 180 prochaines heures et fournit des pr visions toutes les 6 heures sur le monde entier e GSF model 192 384h 12hrly Global Le mod le couvre les prochaines heures comprises entre la 192 et la 384 heure et fournit des pr vi sions toutes les 12 heures sur le monde entier Pour la suite de ce mode d emploi on choisit GSF model 0 84 h 3hrly Global La proc dure est la m me pour les autres mod les Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES Z READY Program Options Menu Internet Explorer avec Club Internet six File Edt View Favorites Tools Help Back gt A Qsearch Favorites GMeda A B 3 Si El Address E http www arl noaa Pe bin main pl Go Histor X View EL ET Done Momar AOAR ead Return to CURRENT METEOROLOGY STATE WEATHER READY PRODUCTS FOR LOCATION 49 20 2 00 AUTOGRAM Plot up to 6 meteorograms at a time METEOROGRAM Choose A Forecast Dataset gt Gy WINDGRAM GFS Model 0 84h
18. cter Lien vers MapQuest Notre soci t Vie priv e Mentions l gales 2007 MapQuest Inc Tous droits r serv s Fomor OAH sas Beloo orfap pn ee en oe anlar Figure 13 Dans la feuille 1 pr vision on peut choisir le rayon du cercle qui s inscrira sur le graphique Les feuilles 2 pr vision et 3 pr vision dupliquent les calculs et sont seulement a consulter El Microsoft Excel Pr visions ballons _ Fichier Edition affichage Insertion Format Outils Donn es Fen tre 2 OSES SR Belo le re BA g a 0 e 7z s22 Q e Ss Cette page permet de rentrer les caract ristiques du lieu de lacher et fournie les r sultats de la pr diction de trajectoire Les chiffres en noir sont des donn es entrer Les chiffres en rouge sont le r sultat d un calcul ne pas toucher aux cellules i Latitude Longitude ongida CJ Lieu de lache 1921 nr n gative si Ouest d att rrissage 49 88 Temps de descente Temps de vol sous parachute Distance Distance Distance parcourue parcourue p Figure 14 Feuille Carte La feuille Carte superpose les trajectoires sur une carte Les boutons ont les m mes fonctionnalit s que sur la feuille Graphique Dans cette version seule la carte de Picardie est disponible Dans les ver sions futures d autres cartes seront disponibles Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES 3 DESCRIPTION DU
19. dispose de 28 pr visions chelonn es toutes les 3 heures FHR Os 3 O te Pour chaque ligne du tableau on a XXX mb altitude correspondant la pression de XXX mb xxx xxx direction d ou vient le vent exprim en degr suivant la rose des vents la vitesse du vent exprim e en n uds 1 n ud 1 852 km heure Le n ud est l unit de vitesse utilis e par les m t oro logistes 2 4 4 ETAPE PRELEVER DONNEES NOAA En revenant la feuille Donn es NOAA du tableur on clique sur le bouton Pr lev donn es NOAA Une macro EXCEL transfert alors automatiquement les donn es utiles du fichier READY Windgram vers le tableur EXCEL On v rifie que le fichier transf r est bien celui souhait cases en cadr es en noir 2 5 5 ETAPE SELECTION DE L HEURE DE PREVISION Vous passez alors la feuille Atmosph re Vous choisissez heure d t ou heure d hiver pour permettre au tableur de faire la conversion du temps UTC vers l heure l gale fran aise Les boutons Pr vision suivante Pr vision pr c dente permettent de choisir parmi les 28 pr vi sions fournies par la NOAA celle dont l heure est la plus proche de celle pr vue pour le l cher Le ta bleur exploite simultan ment 3 s ries de donn es cons cutives 1 pr vision 2 pr vision 3 pr vision afin de fournir un encadrement si l heure de l cher ne tombe pas exactement sur l horaire d une pr vi
20. e altitude on fait l hypoth se simplificatrice qu au del de 28000 m les vents sont identiques ceux pr vus 28000 m Pour viter des modifications du tableur suite des manipulations erron es les feuilles de calcul sont en partie verrouill es par mot de passe Les auteurs se feront un plaisir de fournir ce mot de passe aux personnes qui souhaiteraient am liorer ce tableur 4 CONCLUSION N oublions pas qu une pr vision fournit la trajectoire probable du ballon mais une pr vision n est pas une certitude Si vous vous rendez par avance sur le lieu d atterrissage annonc vous avec tr s peu de chance de voir votre nacelle atterrir devant vous Par contre il y a de fortes chances que l v nement ait lieu dans les parages 5 AUTRES PUBLICATIONS CONSACREES A L ACTIVITE BALLON Les ballons exp rimentaux mise en uvre amp cahier des charges Pr sentation de l op ration Un ballon pour l cole Que peut on faire avec un ballon La gestion d un projet ballon Le syst me de t l mesure KIWI Millenium l usage des coles Le syst me de t l mesure KIWI Millenium a l usage des clubs Le jour du l cher Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES Comment exploiter les donn es Excel du logiciel Kicapt Lhistoire des ballons Caract ristiques standards de l atmosph re et m canique du vol Caract ristiques moyennes de l atmosph re table
21. econdaires contribuent l volution de la vitesse comme la modification de sa forme au cours de la dilatation Le ballon a une forme de poire au d col lage et il tend vers une forme de sph re l clatement En final les divers effets se compensent presque La force de frottement dans l air est quasi constante et la vitesse ascensionnelle volue peu Un ballon ayant d coll 4 5 m s aura une vitesse ascensionnelle d environ 7 5 m s culmination vers 28 km d altitude Au cours de l ascension le volume du ballon augmente jusqu l clatement Le volume l clatement est indiqu par le fabricant L altitude a laquelle un ballon atteint le volume d clatement d pend bien sur des conditions de gonflage au sol Un ballon sous gonfl atteindra le volume d clatement plus tard une altitude plus lev e et inversement pour un ballon surgonfl On constate en pratique une disper sion dans le volume l clatement et de ce fait l altitude d clatement ne peut tre d termin e avec pr cision On retiendra que pour les ballons de jeunes l altitude d clatement est au alentours de 28 km Juste apr s l clatement la nacelle se retrouve en chute libre mais la vitesse acquise permet l air de s engouffrer dans le parachute et de l ouvrir Vers 28 km la densit de l air tant faible la vitesse de descente est lev e environ 40 m s puis elle ralentit au fur et mesure que le parachute
22. it ballon pour les jeunes est pratiqu e sous l gide du CNES Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES 1 INTRODUCTION Ce document est le mode d emploi du tableur EXCEL Pr visions ballons destin a valuer la trajec toire probable d un ballon Il s appuie sur les pr visions concernant la force et la direction des vents en tout point du globe disponibles sur le site web de la NOAA Les donn es de la NOAA couvrent les 16 jours venir Bien sur les pr visions plusieurs jours sont moins fiables que celles du jour au lendemain L valuation de la trajectoire probable d un ballon lors d un futur l cher permet en autre d valuer le risque que le ballon survole un autre Etat Pour obtenir les pr visions il est n cessaire de disposer e D un PC connect Internet et quip d un navigateur du logiciel EXCEL et ventuellement d Acrobat Reader pour lire ce mode d emploi ou de logiciels quivalents e Des coordonn es du lieu de l cher longitude latitude altitude ou de l adresse du lieu de 1a cher e Dela date et de l heure du futur l cher e Des caract ristiques de la cha ne de vol type de ballon masse de la nacelle et des accessoires conditions de gonflage Le fichier EXCEL Pr visions ballons doit tre plac directement sous la racine du disque C de votre PC 2 MODE D EMPLOI 2 1 1 ETAPE Ouvrir le fichier Pr visions ballons
23. la feuille Donn es NOAA El Microsoft Excel Pr visions ballons Fichier Edition affichage Insertion Format Outis Donn es Fen tre 2 D malaneels es z 4l as D E F Cette page permet le pr l vement des pr visions de vents sur le site web de la NOAA iz Les cellules en rouge sont le r sultat d un calcul ne pas les modifier 1 action 2 action 3 action Obtenir les coordonn es latitude Recueillir les pr visions sur le Pr lever longitude du lieu de l cher site web de la NOAA NOAA GFSFNH Latitude 43 50 Longitude 1 50 amp DATA INITIAL TIME 1 APR 2007 1228 Heure Mois CALCULA STARTEDAT 1 APR 2007 127 12 4 HOURS OF CALCULA 84 amp 1 WIND DIRECTIOWIND SPEED DEG KNOTS FHR 0 3 6 9 12 15 18 5 271 amp 309 318 10 344 10 36 4 292 5 300 14 20 271 5 309 7 318 10 344 10 36 4 292 5 300 14 50 313 3 283 2 306 2 337 3 357 2 270 1 288 5 100 190 8 200 10 207 6 181 6 181 8 176 7 182 7 150 203 15 196 19 192 18 192 19 200 21 208 18 203 13 200 206 34 202 34 199 36 202 31 193 2 189 28 183 31 250 206 52 202 51 203 49 199 48 197 42 192 36 178 33 300 205 64 203 58 201 59 191 54 188 44 176 41 169 41 350 200 56 204 54 197 55 1 52 188 43 173 38 160 35 400 189 47 202 47 192 45 186 47 194 40 176 27 146 26 450 181 47 198 43 184 38 184 44 197 40 180 21 138 19 500 182 46 197 41 180 33 183 41 197 39 179 22 131 19 550 182 39 195 39 178 3
24. lale bI Apropos Z Graphi f Donn es NOAA f Atmosph re Chaine de vol 1 pr vision 2 pr vision 3 pr vision Graphique f Carte Picardi 4 ol a Pr t Lt ei ime AdEmarrer El Gestionnaire des ta acl Mi Pr vision de traject Belmicrosort Excel EET ae Fae ZM 16 29 Figure 10 Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES 2 7 6 ETAPE PREVISIONS DE TRAJECTOIRE Vous ouvrez la feuille 1 pr vision et vous entrez les caract ristiques du lieu de l cher El Microsoft Excel Pr visions ballons J 6 xj Eichier Edition Affichage Insertion Format Outils Donn es Fen tre D Hals leel l es AmA Me ara 0 e Z s E82 Be E oO o A c9 EEN A B C D E em Ge H l J 1 Cette page permet de rentreNes caract ristiqu du lieu de l cher et fournies r sultats de la pr diction de trajectoire 2 Les chiffres en noir sont des donng entrer Les chiff en rouge sont le r sultat d uf galcul ne pas toucher aux cellules 3 4 Att Date Heure 5 jeu de toda de lache 49 213 2876 01 04 2007 22 PT 6 n gative si Ouest Lieu 7 d att rrissage 49 88 2 63 8 Temps de Altitude Temps de descente Temps de vol d clatement mont e sous parachute 10 11 Distance Distance Distance parcourue parcourue parcourue vers l est vers le nord Temps pass vers le nord dans dans dans Temps pass dans chaque
25. merican Map United States Global Map Figure 4 Entrez la longitude et la latitude du lieu de l cher Attention au signe signe positif si la longitude est EST signe n gatif si la longitude est OUEST West L unit est le degr et dixi me de degr A cette tape une pr cision au demi degr est suffisante Exemple Senlis 49 2 Nord et 2 6 Est Continue On arrive sur la page suivante Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES Z READY Program Options Menu Internet Explorer avec Club Internet six Fie Edt View Favorites Tools Help amp Back A Gsearch Favorites Gmedia B B S wi 3 5 Address amp http www arl noaa gov fready bin main pl x Go Histor X e CS View gt 1 Res urces abor a AT AUTOGRAM METEOROGRAM WINDGRAM Choose A Forecast Dataset WINDROSE Choose Forecast Dataset z SOUNDING Choose 4 Forecast Dataset x STABILITY TIME SERIES Choose A Forecast Dataset x INTERACTIVE MAP Choose A Forecast Dataset x eile ele eee le peus Choose Forecast Dataset x DATASET HELP Choose A Forecast Dataset x a a j COE a nternet a p marrer 4 amp Ho ead Fal eos cabis Garr pr IEEE E ce Figure 5 Vous v rifiez la justesse des coordonn es le site fait des arrondis puis d
26. on de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES effet une circonf rence de 40000 km 40000 km 360 111 11 km Tous les m ridiens de la Terre ont la m me longueur e La longitude du point d atterrissage est calcul e en additionnant la longitude du lieu de 1a cher la distance parcourue vers le Est convertie en Comme les parall les ont une longueur qui d pend de la latitude du lieu la circonf rence du parall le CP correspondant a la latitude du lieu de l cher est d abord calcul e Ensuite la r gle 1 vers l Est CP 360 est appliqu e 3 2 5 Feuille carte Sur les feuilles x pr vision les colonnes P Q R S convertissent les distances parcourues en Ilongi tudes et latitudes l altitude de chaque couche suivant les formules ci dessus Ce sont ces valeurs qui sont trac es sur la feuille carte La feuille Carte trace les d placements vers le Nord en fonction des d placements vers l Est comme la feuille Graphique mais une carte est superpos e au trac et l origine du trac a t cal e 3 2 6 Divers Les mod les NOAA indiquent la direction et la vitesse des vents partir de la pression 1000 mb soit 900 m environ On fait l hypoth se simplificatrice que de 0 900 m les vents sont identiques ceux pr vus 900 m Les mod les NOAA indiquent la direction et la vitesse des vents jusqu la pression 20 mb soit 28000 m environ Pour les ballons qui clatent au dessus de cett
27. u parachute Le rayon des parachutes CNES est de 65 cm Cx du parachute valu 1 4 Temps pass dans la couche la descente Colonne G Calcul en divisant l paisseur d une couche par la vitesse du parachute dans la couche Temps de mont e et de descente Cellules C10 et D10 Calcul en sommant les temps pass s dans chaque couche Distance parcourue en direction du nord Colonne J Calcul e partir de la formule D Vitesse du vent dans la couche SIN Direction du vent PT temps de vol dans la couche PI 3 14 indique simplement que le ballon se d place l oppos d o vient le vent Distance parcourue en direction de l est Colonne K Calcul e partir de la formule D Vitesse du vent dans la couche COS Direction du vent PI temps de vol dans la couche Les derni res colonnes font la sommation couche apr s couche des d placements du ballon dans chaque direction 3 2 4 Feuille graphique La feuille Graphique trace les d placements vers le Nord en fonction des d placements vers Est Par convention un d placement n gatif vers le Nord est un d placement vers le Sud Par convention un d placement n gatif vers l Est est un d placement vers I Ouest e La latitude du point d atterrissage est calcul e en additionnant la latitude du lieu de l cher la distance parcourue vers le Nord convertie en suivant la r gle 1 111 11 km La Terre a en Pr visi
28. um 22 4 1 est capable de fournir une force ascensionnelle de 25 g a Valtitude 0 m La quantit d h lium r ellement introduite peut tre diff rente de la quantit d h lium conseill e si l a rotechnicien le d cide pour de bonnes raisons La suite du calcul est men e en utilisant cette valeur qu il faut donc renseigner A d faut on r crit la valeur conseill e La force ascensionnelle libre FAL r elle est recalcul e au d collage en tenant compte de la quantit r elle d h lium que l utilisateur l intention d utiliser Si une nacelle est largu e au cours du vol la FAL est recalcul e en cons quence apr s le largage Pr vision de la trajectoire d un ballon CNES PLANETE SCIENCES La vitesse ascensionnelle est calcul e suivant la formule y 2FAL pPSCx avec p masse volumique calcul e l altitude correspondante par la formule pr c demment d crite S ma tre couple du ballon calcul comme une sph re parfaite Le ma tre couple est la surface du cercle qui passe par l quateur de la sph re Cx 0 35 Le ballon est mou et allong sous l action du poids de la nacelle Son ma tre couple est plus petit que celui d une sph re La valeur du Cx permet de tenir compte de cet effet La valeur 0 35 permet d obtenir des vitesses de mont e proches de celles exp rimentalement constat es Volume l clatement voir les notices des fabricants http kaymont
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