www.radartutorial.eu Les Principes du Radar

Chapitre: « Radar météorologique »

Chapitre: « Radar météorologique »

Cette série porte sur le radar météorologique. Durant la Seconde guerre mondiale, les opérateurs radar remarquèrent de la contamination qui s’avéra être des échos provenant des précipitations (pluie, neige, etc.). Juste après la guerre, les scientifiques militaires, qui avaient déjà commencé leur recherche sur les phénomènes rapportés, ont continué leur travail tant dans la vie militaire que civile. Aux États-Unis, David Atlas fut l’un des pionniers de la météorologie radar pour le groupe de l’armée de l’air et plus tard avec le Massachusetts Institute of Technology. Il a participé au développement des premiers radars météorologiques opérationnels.

Au Canada, J. Stewart Marshall et R.H. Douglas formèrent un groupe de recherche à l’Université McGill de Montréal dont la vocation est toujours l’interprétation des données venant de ces radars. Marshall et Walter Palmer sont reconnus pour avoir travaillé sur la distribution du diamètre des gouttes dans les précipitations ce qui a mené à la relation entre la réflectivité (Z), le retour d’intensité de la précipitation, et le taux de précipitation (R) au sol communément appelé relation Z-R. De nombreux autres scientifiques à travers le monde continuent leur travail.

Depuis les années 1950, les différents services de météorologie à travers le monde ont construit des radars météorologiques. D’abord ces radars furent pour usage local dans les grands centres et des aéroports, utilisant des antennes provenant de surplus militaires. Ils étaient opérés en temps réel par les météorologistes qui devaient suivre les échos sur des écrans cathodiques. En 1957, le National Weather Service des États-Unis introduit le WSR-57, leur premier radar conçu exclusivement pour la détection des précipitations. Dans les années 1970, les différents radars commencèrent à être organisés en réseaux avec un début de standardisation: radars civils, radars pour l’aéronautique, etc.

À partir de la fin des années 1980 et durant les années 1990, la vitesse radiale Doppler fut introduite dans le traitement des données et donne lieu à un renouvellement des radars existants. Ainsi le WSR-88D remplace tous les anciens radars dans le réseau américain. À la fin des années 2000, c’est l’introduction des données à double polarisation qui révolutionne ce domaine. Ce type de radar n’est donc plus confiné à l’usage des bureaux météorologique nationaux mais ses données se retrouvent de plus en plus présentes dans la vie courante. Leurs images sont entre autres présentées à la télévision pour décrire le temps et les différentes informations qu’ils produisent sont utilisées par l’aviation pour éviter les situations atmosphériques dangereuses.

Les modules suivants ne sont pas conçus comme un cours d’interprétation pour les météorologistes mais plutôt une introduction générale orientée particulièrement vers les techniciens qui s’occupent de tels radars et qui doivent connaître les appareils qu’ils maintiennent, en particulier ceux associés aux radars de surveillance aérienne. À la base, ces radars opèrent comme un radar primaire mais le traitement des signaux est fait avec une mathématique différente. Plusieurs ajustements des notions de bases sont donc à faire:

Un radar météorologique ne fait pas que localiser les précipitations, il doit aussi estimer leur intensité,
leur déplacement général et les mouvements de l’air à l’intérieur des nuages.