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Absorption et atténuation

Figure 1 : Absorption d’une onde électromagnétique par l’atmosphère et ses composantes, ① pluie forte, ② Brouillard/nuages, ③ pluie modérée, ④ dispersion moléculaire

Atténuation
Fréquence
① pluie forte
② Brouillard/nuages
③ pluie modérée
④ dispersion moléculaire

Figure 1 : Absorption d’une onde électromagnétique par l’atmosphère et ses composantes.

Une onde électromagnétique passant dans l’atmosphère est en partie absorbée par les composantes de celle-ci, cette absorption peut même être totale dans certains cas. L’énergie ainsi transférée au milieu absorbant va y causer différents effets, dont son réchauffement et la réémission d’une partie de l’énergie dans une longueur d’onde différente.

L’absorption dépend de la fréquence (inverse de la longueur d’onde) utilisée. En effet, l’oxygène, la vapeur d’eau et les précipitations ont toutes une fréquence de résonnance qui dépend de leurs dimensions. Lorsque la longueur d’onde utilisée est la même que celle de résonance de ces deux molécules, une bonne partie de l’énergie du faisceau sert à les faire vibrer.

On peut voir sur le graphique que l’absorption varie avec le milieu absorbant. L’oxygène a un faible taux d’absorption jusqu’à ce qu’on rencontre sa zone de résonnance au-dessus de 60 GHz. Celle de la vapeur d’eau se situe autour de 20 à 30 GHz. Celle de l’eau liquide est importante sous 10 GHz. Cette absorption reliée aux précipitations dépend aussi de leur intensité.

L’atténuation du signal dépend donc de la fréquence utilisée et de la longueur du trajet dans le milieu absorbant. Le tout peut varier également avec la température du milieu.

Lecture Recommandée: Recommendation ITU-R P.676-10 “Attenuation by atmospheric gases” (en anglais)