NEXRAD

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NEXRAD ou WSR-88D (de next-generation radar en anglais) est un réseau de radars Dopplers implantés par le National Weather Service (NOAA) à travers tout le territoire américain depuis 1988. Les radars NEXRAD détectent la précipitation et la direction de celle-ci pour en calculer la vitesse du vent.

Le réseau NEXRAD effectue un sondage à haute résolution avec une longueur d'onde de 10 cm dont l'atténuation est négligeable dans la pluie forte . Le programme de traitement des données est assorti de différents algorithmes pour l'analyse du potentiel des orages (grêle, tornades, vents). Sa désignation de WSR-88D vient de Weather Surveillance Radar, 1988, soit Radar de surveillance du temps version 1998, et Doppler.

Sommaire 1 Histoire 2 Stratégies de sondage 3 Futur 4 Bibliographie 5 Voir aussi 5.1 Articles connexes 5.2 Liens externes 6 Notes et références

[modifier] Histoire

Après la Seconde Guerre mondiale, certains scientifiques qui avait travaillé sur les radars se sont tournés vers l'utilisation météorologique de ces derniers. Les pionniers dans ces recherches furent les Britanniques, les Canadiens et les Américains, forts de leur expérience de guerre. Aux États-Unis, les premiers radars opérationnels furent construits dans les années 1950 et mesurait l'intensité de la précipitation. Peu à peu un réseau de radar s'est constitué, formé de radars de différentes époques et opérés par différents utilisateurs : forces armées, National Weather Service (NWS) et universités.

En même temps, la recherche continuait pour extraire plus d'information de la donnée radar, en particulier sur la vitesse de déplacement des précipitations et des phénomènes à très petite échelles. À partir de 1988, le NWS commença à remplacer son réseau formé de radars construits en 1957 (WSR-57) et en 1974 (WSR-74) par le WSR-88D, fruit de trente années de recherche. Le premier de ces nouveaux radars fut complété à l'automme 1990 à Norman (Oklahoma) comme test et le premier radar opérationnel fut inauguré à Sterling (Virginie) le 12 juin 1992.

Pour installer les 160 radars du programme, il fallu un certain temps et le dernier NEXRAD, celui de North Webster (Indiana), date de 30 août 1997. Les sites radars ont été choisi afin de couvrir le maximum du territoire américain et pour fournir une certaine zone de recouvrement en cas de panne d'un radar^[1]

[modifier] Stratégies de sondage

L'antenne des WSR-88D est contrôlé par un système électronique très flexible qui permet de choisir plusieurs vitesses et nombres d'angles de sondage. La stratégie de sondage est choisie selon le type de cibles et selon la situation météorologique. En effet, dans le cas où aucune précipitation n'est présente, le météorologiste est plus intéressé à connaître la présence de brise de mer ou de cibles biologiques, comme les oiseaux en migrations, ce qui nécessite un balayage à basse altitude et très lent. D'autre part, dans le cas d'orages, il veut avoir des données en trois dimensions de ces derniers.

Le réseau NEXRAD fonctionne donc en deux modes:

• Le mode dit air clair, en rotation très lente et avec un très grand nombre d'impulsions par degrés, lorsqu'il n'y a pas ou très peu de précipitations pour en tirer la structure des vents dans la couche près du sol.
• Les modes précipitations en rotation plus rapide et avec plus d'angles d'élévation, pour suivre les zones de pluie, orages, etc.

Ces stratégies de sondage sont appelées Volume Coverage Patterns (VCP) pour patrons de couverture volumique. Il existe six stratégies définies dans les programmes des NEXRAD. L'ordinateur de contrôle change d'un à l'autre automatiquement selon l'intensité et la couverture des échos détectés. Les météorologistes peuvent également changer manuellement vers un VCP donné. Chaque VCP comporte un nombre d'angle, une vitesse de rotation, une largeur d'impulsion et un mode de transmission/réception particulier.

VCP	Temps de sondage (min)	Angles sondés (°)	Utilisation	Commentaires
11	5	0,5, 1,5, 2,4, 3,4, 4,3, 5,3, 6,2, 7,5, 8,7, 10, 12, 14, 16,7, 19,5	Averses ou orages, spécialement près du radar	Meilleure couverture volumique
12	4	0,5, 0,9, 1,3, 1,8, 2,4, 3,1, 4,0, 5,1, 6,4, 8,0, 10,0, 12,5, 15,6, 19,5	Averses ou orages, surtout à plus longue portée	Emphase sur les angles qui couvrent les bas niveau des nuages convectifs
121	5,5	0,5, 1,5, 2,4, 3,4, 4,3, 6,0, 9,9, 14,6, 19,5	Quand de nombreux orages avec mésocyclones sont dans la couverture radar, lors de système tropicaux ou quand une meilleure résolution de vitesse est nécessaire	Balaie les bas niveaux plusieurs fois et à des taux de répétitions des impulsions différents pour une meilleure résolution Doppler
21	6	0,5, 1,5, 2,4, 3,4, 4,3, 6,0, 9,9, 14,6, 19,5	Précipitation de bas niveau	Utilisé pour les précipitations stratiformes, rarement pour la convection car trop lent entre les volumes
31	10	0,5, 1,5, 2,5, 3,5, 4,5	Détection des frontières subtiles entre masses d'air ou la neige de bas niveau	Impulsion longue
32	10	0,5, 1,5, 2,5, 3,5, 4,5	Sondage lent ce qui augmente la sensibilité et réduit l'usure de l'antenne. Utilisation pour la détection en air clair des vents et des cibles biologiques	Impulsion courte

[modifier] Futur

D'ici l'année 2010, les radars du réseau NEXRAD devraient être mis à niveau pour émettre simultanément des faisceaux radars polarisées verticalement et horizontalement. Les données comparées des retours orthogonaux permettent d'estimer directement le type de précipitation et d'éliminer certains artéfacts comme les oiseaux et les insectes qui ont des caractéristiques différentes.

[modifier] Bibliographie

• David Atlas, Radar in Meteorology: Battan Memorial and 40th Anniversary Radar Meteorology Conference, publié par l'American Meteorological Society, Boston, 1990, 806 pages, ISBN 0-933876-86-6, AMS Code RADMET.

[modifier] Voir aussi

[modifier] Articles connexes

• National Weather Service
• ARAMIS le réseau de radars météorologiques français
• Réseau canadien de radars météorologiques

v · d · m Instrument de mesure météorologique
Surface/en mer	Anémo-cinémographe • Anémomètre • Baromètre • Bouée météorologique • Diffusomètre optique • Girouette • Héliographe (héliographe de Campbell-Stokes) • Hygromètre • Manche à air • Nivomètre • Nivôse • Pluviomètre • Pyranomètre • Pyrgéomètre • Thermomètre • WFL-26
Aérologique	Altimètre • AMDAR • Ballon-sonde • Célomètre / télémètre de nuage • Fusée-sonde • Radiosonde
Télédétection	Détecteur de foudre • Lidar • Météocam • Profileur de vents • Radar météorologique • RASS • Réfractomètre hyperfréquence • Satellite météorologique
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[modifier] Liens externes

• (en) Informations supplémentaires en anglais
• (en) http://weather.noaa.gov/radar/national.html
• (en) http://www.srh.noaa.gov/srh/sod/radar/radinfo/radinfo.html
• (en) http://www.srh.noaa.gov/srh/sod/radar/radinfo/about.html
• (en)http://www.nssl.noaa.gov/researchitems/radar.shtml
• (en) http://www.wunderground.com/radar/help.asp

[modifier] Notes et références