Les phénomènes de propagation acoustique à grande distance présentent une forte variabilité et sont soumis à de nombreuses sources d'incertitudes. Variabilité et incertitudes induisent une dispersion importante des niveaux sonores. Cette dispersion est notamment associée aux phénomènes micrométéorologiques influents, et en particulier aux profils verticaux de célérité. Ces sources d'incertitudes et leurs effets sur les niveaux sonores sont difficilement quantifiables. Aux incertitudes métrologiques et à la variabilité "physique" des phénomènes vient s'ajouter la diversité des méthodes de mesures (mât équipé de capteurs lents, anémomètres ultrasoniques 3D) et l'influence de la période d'observation (de la minute à l'heure). L'ensemble de ces paramètres conditionne l'estimation des champs de vent et de température et par suite le calcul des paramètres d'intérêt (profils verticaux de vent et de température). Une méthode statistique de propagation d'incertitudes est proposée. Elle permet d'étudier le comportement des incertitudes expérimentales en propageant cette information dans le système, et finalement de quantifier cet effet sur les paramètres d'intérêt voire les observables d'intérêt. Cet article présente les bases théoriques de la méthode de propagation d'incertitudes et une application de cette méthode au calcul des profils verticaux de célérité du son. Une campagne expérimentale menée en 2007 sur le site du LCPC Nantes nous fournit une base de données conséquente. Cette étude permet d'appréhender la sensibilité de ces diverses approches par la propagation et la quantification des incertitudes.