Ce que mesure l'indice UV de votre station, et ce qu'il ignore

Le seul capteur qu'il faut mettre en plein soleil

Toute la logique d'installation d'une station météo consiste à protéger les capteurs du rayonnement direct. La sonde de température vit sous un abri ventilé parce que le soleil qui la frappe mesure le soleil, pas l'air. Le pluviomètre se place à l'écart de tout ce qui projette une ombre ou intercepte la pluie. L'anémomètre cherche le vent, pas la lumière.

Le capteur UV fait exception, et c'est la seule. Sa vocation est de recevoir le rayonnement solaire direct, sur une surface horizontale, sans rien au-dessus de lui. Un capteur UV posé sous l'auvent d'un balcon, à l'ombre d'un pignon en fin de matinée ou sous une branche encore feuillue en juillet ne donne pas une valeur « un peu basse » : il donne une valeur fausse, et rien dans l'affichage ne le signale. C'est la première chose à comprendre avant de tirer quoi que ce soit du chiffre.

Cette règle a une conséquence pratique immédiate : le meilleur emplacement pour une sonde de température et le meilleur emplacement pour un capteur UV ne sont presque jamais le même point. Sur les stations tout-en-un, où les deux vivent dans le même boîtier, l'un des deux est forcément mal servi — c'est un compromis assumé par la conception, pas un défaut du modèle. Notre guide d'installation d'une station météo détaille les arbitrages d'emplacement ; ici, on ne s'occupe que de l'UV.

L'indice UV est une échelle, pas une unité physique

Un point que beaucoup d'acheteurs découvrent tard : l'indice UV ne se mesure pas comme une température ou une pression. C'est une grandeur sans dimension, construite à partir d'une mesure physique et d'une pondération biologique.

La construction est la suivante. On mesure l'éclairement solaire ultraviolet longueur d'onde par longueur d'onde. On pondère chaque longueur d'onde par le spectre d'action érythémateux de la CIE, c'est-à-dire par la capacité de cette longueur d'onde précise à provoquer un coup de soleil sur une peau humaine. On intègre le tout, et on multiplie le résultat, exprimé en W/m², par un facteur 40. Le nombre obtenu est l'indice UV.

L'échelle a été définie conjointement par l'OMS, l'OMM, le PNUE et l'ICNIRP dans le Global Solar UV Index — A Practical Guide. Ce document pose aussi les catégories d'exposition, qui sont la seule lecture publique légitime du chiffre :

1. Faible : moins de 2
2. Modéré : 3 à 5
3. Élevé : 6 à 7
4. Très élevé : 8 à 10
5. Extrême : 11 et au-delà

Deux précisions du même document sont utiles à qui regarde un écran de console. D'abord, l'indice se présente arrondi au nombre entier le plus proche : un affichage « 5,7 » est une précision d'affichage, pas une précision de mesure. Ensuite, l'échelle est ouverte vers le haut — il n'y a pas de plafond à 11.

Le corollaire est direct : deux capteurs qui affichent tous deux « 6 » ne mesurent pas nécessairement la même chose à quelques pour cent près. Ils déclarent la même catégorie. C'est le bon niveau de confiance à accorder à une station domestique.

Pourquoi la valeur bouge alors que le ciel n'a pas changé

La hauteur du soleil domine tout le reste

Le facteur numéro un de l'indice UV n'est ni la saison ni la température : c'est l'angle sous lequel le soleil frappe. Plus il est haut, plus le trajet du rayonnement dans l'atmosphère est court, moins il est absorbé. Le guide de l'OMS chiffre l'effet dans l'autre sens : environ 60 % du rayonnement UV d'une journée est reçu entre 10 h et 14 h.

C'est pourquoi l'indice UV ne se lit pas en instantané mais en maximum journalier, autour du midi solaire — lequel tombe, selon la longitude et l'heure d'été, entre midi et 14 h à l'horloge. Une station qui affiche 2 à 9 h du matin en plein mois de juillet ne se trompe pas : elle mesure exactement ce qui arrive au sol à cet instant. Et une journée de 12 °C sous un ciel limpide de mars peut donner un indice supérieur à une journée lourde et grise de 30 °C en août — l'indice UV ne suit ni la température, ni la sensation de chaleur.

L'altitude, l'ozone, le sol

Trois autres facteurs déplacent la valeur sans que rien de visible ne change :

1. L'altitude. L'atmosphère y est plus mince, donc absorbe moins. Le guide OMS/OMM chiffre l'augmentation à 10 à 12 % par tranche de 1 000 mètres. Une station à 1 200 m ne surestime pas quand elle dépasse la valeur annoncée pour la ville de la vallée.
2. L'ozone. Il absorbe une partie du rayonnement UV, et son épaisseur varie au fil de l'année et même au cours d'une journée. C'est la raison pour laquelle les prévisions professionnelles passent par des modèles de chimie atmosphérique — Météo-France produit ses prévisions d'indice UV avec son modèle de chimie atmosphérique Mocage.
3. La réflexion au sol. Le guide OMS/OMM donne les ordres de grandeur : la neige fraîche peut renvoyer jusqu'à 80 % du rayonnement UV, l'écume de mer environ 25 %, le sable sec de plage environ 15 %.

Et le nuage ne protège pas comme on le croit : le même guide indique que plus de 90 % du rayonnement UV traverse une couche nuageuse légère. Une station qui affiche 6 sous un ciel voilé n'a pas nécessairement un capteur déréglé.

Ce qui fait sous-estimer un capteur UV domestique

C'est la partie qui décide de la valeur d'usage de votre station, et elle tient en quatre mécanismes.

L'ombre partielle glissante. Un capteur peut être en plein soleil à 14 h en juin et à l'ombre à 14 h en septembre, parce que le soleil est plus bas de plusieurs dizaines de degrés. Le maximum journalier s'effondre alors sans qu'aucun défaut matériel n'existe. Le contrôle se fait une fois, aux heures du midi solaire, à trois saisons différentes.

L'inclinaison. L'indice UV est défini sur une surface horizontale. Un capteur monté de travers reçoit moins de rayonnement direct, et l'erreur augmente quand le soleil est haut. La plupart des ensembles de capteurs prévoient un niveau à bulle ou une platine réglable pour cette raison précise, et les mâts d'appoint bon marché sont exactement là où ça se joue : les retours d'acheteurs signalent régulièrement des tubes qui se courbent dès qu'on lâche la main après les avoir mis de niveau.

L'encrassement et le vieillissement du dôme. Le capteur est une photodiode silicium derrière une fenêtre ou un diffuseur en plastique. Poussière, pollen, sel, fientes et voile organique absorbent des UV avant qu'ils n'atteignent le détecteur : la lecture ne devient pas bruyante, elle devient basse, ce qui la rend indétectable à l'œil. Davis rappelle dans sa documentation que le capteur doit être nettoyé périodiquement, et que des pièces d'une dizaine d'années ou plus peuvent simplement être en fin de vie. Les retours d'acheteurs sur les boîtiers plastique convergent sur le même point : jaunissement et micro-fissures après quelques années d'exposition. Un plastique jauni filtre précisément la bande qu'on cherche à mesurer.

La tolérance intrinsèque de l'instrument. Les radiomètres UV à large bande, y compris professionnels, ne reproduisent jamais exactement le spectre d'action érythémateux ; la littérature de métrologie décrit un écart spectral et une réponse angulaire (« erreur de cosinus ») qui, même sur des instruments étalonnés en laboratoire, laissent une incertitude élargie de l'ordre de quelques pour cent. Un capteur grand public non étalonné individuellement est nécessairement au-delà. Rien de tout cela ne le rend inutile — cela fixe simplement ce qu'on peut en attendre : une catégorie et une tendance, pas une valeur de référence.

Pourquoi votre station ne remplace pas une prévision

Une station mesure ce qui arrive maintenant, sur son point de montage. Une prévision d'indice UV est le produit d'un modèle qui intègre l'ozone, la nébulosité à venir, l'altitude et la géométrie solaire du lendemain. Les deux ne répondent pas à la même question, et l'une ne se substitue pas à l'autre.

L'usage correct de la valeur locale est plus modeste et plus utile : elle vous dit si votre coin de jardin, votre terrasse ou votre carré potager reçoit réellement ce que la prévision régionale annonce. Un mur, une haie ou un versant peuvent faire une grosse différence à quelques mètres près — c'est le même raisonnement que pour l'ensoleillement d'une culture, développé dans notre guide sur la station météo au potager.

Une dernière chose, empruntée aux recommandations de l'OMS : ne convertissez jamais un indice UV en « temps avant coup de soleil ». Le guide déconseille explicitement de communiquer des temps d'exposition, parce qu'ils laissent croire à l'existence d'une durée sûre.

Ce qu'il faut vérifier avant d'acheter

Les critères qui protègent, dans l'ordre où ils comptent :

1. La possibilité de dégager le capteur du reste. Un ensemble tout-en-un impose un seul emplacement pour l'UV, le vent et la température. Si votre seul point dégagé au sud est aussi le seul point où l'abri de température serait bien exposé, vous devez pouvoir déporter au moins un élément.
2. Un niveau à bulle ou une platine réglable sur l'ensemble de capteurs. Sans lui, l'horizontalité est un pari.
3. Un dôme ou un diffuseur accessible au nettoyage sans démontage complet. Un capteur qu'on ne peut pas essuyer en trois minutes ne sera pas essuyé.
4. La disponibilité de l'ensemble de capteurs en pièce détachée. C'est la pièce qui vieillit au soleil ; savoir qu'elle se remplace seule change le coût réel sur dix ans.
5. La remontée de la valeur UV dans l'application ou l'historique. Une valeur affichée uniquement sur la console ne permet pas de comparer un maximum journalier d'une saison à l'autre — donc pas de détecter une dérive.
6. La liaison radio entre capteurs et console. Le capteur UV doit aller là où est le soleil, pas là où c'est commode : la portée annoncée par un fabricant se lit toujours en champ libre, et les retours d'acheteurs la situent autour de 100 m dans ces conditions, contre 30 à 50 m dès qu'un mur ou un plancher s'interpose. Le point à vérifier est donc le trajet réel entre le mât et la console, pas le chiffre de la fiche technique.

Ce sont les stations de milieu de gamme qui répondent le mieux à ce cahier des charges : la mesure UV y est fiable au niveau de la catégorie, ce qui est tout ce qu'on peut en attendre. Le haut de gamme se justifie quand on veut un capteur UV séparé de l'ensemble principal, avec une platine dédiée. Le détail des architectures est comparé dans notre page sur les capteurs d'une station météo, et la logique inverse — celle de l'abri qui protège du soleil — dans celle sur l'abri du capteur de température.

Ce qu'il faut retenir

L'indice UV est une échelle sans unité, construite en pondérant le rayonnement mesuré par la sensibilité de la peau et en multipliant par 40. Il se lit par catégorie, arrondi à l'entier. Il dépend d'abord de la hauteur du soleil, ensuite de l'altitude, de l'ozone, des nuages et de la réflexion du sol.

Le capteur qui le mesure est le seul de votre station à devoir rester en plein soleil, horizontal et propre. Un capteur ombragé, penché, encrassé ou jauni sous-estime toujours dans le même sens, et ne le dit jamais. Vérifiez l'ombre portée à trois saisons, l'horizontalité une fois, la propreté du dôme deux fois par an — et gardez la prévision pour prévoir. La calibration de votre station traite le reste des capteurs, où la logique est exactement opposée.