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Photographie, Nuages, Météorologie, Observatoires météorologiques, South Dakota (États-Unis), Stations météorologiques
Observatoire météorologique dans le sud-Dakota
Observatoire météorologique à New Underwood, dans le sud-Dakota aux USA.
Photographie, Météorologie, Géographie, Météorologie -- Observations, Radômes, Météorologie -- Instruments, Stations météorologiques, Grèzes (Dordogne)
Station météorologique de Grèzes en Dordogne
La station météorologique de Grèzes, Dordogne, France, avec le radôme d'un radar météorologique.
Atténuation
Forte atténuation du signal lors du passage d'une ligne de forts orages au-dessus du radôme. Source : Environnement Canada. Toute onde électromagnétique peut être absorbée en passant dans un milieu quelconque car elle excite les molécules qui le composent. Cela peut donc enlever une partie des photons pour faire changer le niveau énergétique du milieu. L'air est très peu absorbant mais la molécule d'eau l'est. Plus la longueur d'onde porteuse du faisceau radar se rapproche de celle des gouttes d'eau (0,1 à 7 millimètres), plus le dipôle de ces molécules sera excité et plus l'onde sera atténuée par la précipitation rencontrée. En conséquence, les radars météorologiques utilisent généralement une longueur d'onde de 5 cm ou plus. À 5 centimètres, lors de pluies intenses, on note une perte de signal en aval de celles-ci sur l'image radar. L'atténuation est cependant de nulle à acceptable dans des précipitations faibles à modérées et dans la neige. C'est pourquoi la plupart des pays des régions tempérées (Canada et une bonne partie de l'Europe) utilisent cette longueur d'onde. Elle nécessite une technologie moins coûteuse (magnétron et de plus petite antenne). Les nations ayant une prédominance d'orages violents utilisent une longueur d'onde de 10 centimètres qui est atténuée de façon négligeable dans toutes les conditions mais est plus coûteuse (klystron). C'est le cas des États-Unis, de Taïwan et d'autres. Les longueurs d'onde de moins de 5 cm sont fortement atténuées, même par pluie modérée, mais peuvent avoir une certaine utilité à courte portée, là où la résolution est plus fine. Certaines stations de télévision américaines utilisent des radars de 3 centimètres pour couvrir leur auditoire en plus du NEXRAD local.
Dessins et plans, Couleurs, Temps (météorologie), Échelles, Radars météorologiques, Couleur en cartographie
Échelle de couleur de radar météorologique
Expemple d'échelle de couleur associée avec une image de réflectivité pour un radar météorologique. On y retrouve l'intensité taux de précipitation et en correspondance en dBZ. En général, les images de réflectivité utilisent une variation de couleur similaire à celle de l’arc-en-ciel. Les intensités les plus faibles sont indiquée par le bleu pâle (cyan), les intensités modérées par le jaune et les fortes par le rouge puis le magenta. Les intensités peuvent être reliées à la réflectivité en dBZ ou à son équivalent en millimètres/centimètres par heure. Par exemple, les images disponibles sur le site du Service météorologique du Canada utilisent cette échelle : en hiver le violet représente le taux de précipitation le plus élevé (20 cm/h) alors que le bleu-vert du bas de l'échelle représente le taux le plus bas (0,1 cm/h). Durant les mois d'été, l'échelle de réflectivité est remplacée par celle des précipitations pluviales, en mm/h, qui va d'une trace à plus de 100 mm/h. Certains utilisateurs préfèrent cependant des codes numériques plus simples à interpréter. Ainsi, lorsqu'un pilote d'avion ou un contrôleur aérien décrivent l'intensité des échos de précipitations sur leur affichage radar, ils utilisent des niveaux : niveau 1 pour la précipitation faible, niveau 2 pour de la précipitation modérée possiblement reliée avec une basse visibilité et de la turbulence, niveau 3 pour de la pluie/neige forte reliée à des conditions de vol dangereuses. Certains affichages commerciaux indiquent le type de précipitations. Ainsi les images que l'on peut voir aux bulletins télévisés en hiver peuvent séparer les zones de pluie, de pluie verglaçante et de neige. Ceci n'est pas une information venant du radar mais une association avec les informations venant des stations météorologiques de surface. Un programme analyse la température, le point de rosée et le type de précipitation rapportés par les METAR sous une zone d'échos au radar et fait la division des zones. Cet analyse peut être améliorée en utilisant les données des modèles de prévision numérique du temps comme champ d'essai mais le tout reste sujet à des erreurs de lissage et ne tient pas compte des effets de petite échelle dans la distribution des types de précipitations (air froid emprisonné dans une vallée qui donne de la pluie verglaçante au lieu de pluie par exemple). Quand les données de double polarisation seront largement disponibles, une telle analyse sera plus fiable.