Les précipitations

La mesure des précipitations par radar

  1. Histoire des radars météorologiques
  2. Principe de fonctionnement d'un radar météorologique
  3. Les erreurs ou limitations de la mesure radar

Histoire des radars météorologiques

Un radar permet de faire de la télédétection ; détection de cibles, mesure à distance. Cela diffère de la télémesure, terme plus ancien qui consiste à placer un capteur dans un milieu à analyser et à récupérer les données à distance. Le radiosondage en est un bon exemple.

Les travaux sur les ondes électromagnétiques commencent dès 1865, à partir de la théorie de James Clerk Maxwell. Heinrich Rudolph Hertz démontre en 1886 l'existence des ondes électromagnétiques et leur réflexion par des obstacles. Le premier test pratique du radar a lieu en 1904 avec l'instrument inventé par Christian Hülsmeyer et destiné à prévenir les collisions de navires. Dès lors, les progrès ne vont cesser et aboutir à une utilisation opérationnelle au cours de la deuxième guerre mondiale.

Les premiers radars opérationnels ont été conçus et développés en Angleterre au début de la deuxième guerre mondiale. Les premiers essais ont eu lieu en 1941 dans la baie de Cardigan (bataille d'Angleterre), il s'agissait alors de repérer les avions allemands.

C'est à cette époque que fut adopté l'acronyme RADAR : RAdio Detection And Ranging (détection et télémétrie par ondes radioélectriques).

 

Mais quels sont les échos reçus par le radar ?

À but purement militaire durant la deuxième guerre mondiale, les radars servaient alors à localiser les éventuels assauts des bombardiers allemands et permettre à la chasse anglaise de décoller rapidement pour parer aux attaques.

Toutefois, les échos repérés par les radaristes ne sont pas le seul fait des avions. Ainsi, on peut rencontrer des échos fixes qui rendent aveugles les radars à cause de la puissance des échos reçus. Ils proviennent de la réflexion par des obstacles topographiques ou de bâtiments, des ondes émises par le radar. On les rencontre également lors d'une propagation anormale qui rabat le faisceau vers le sol.

On trouve aussi et heureusement, dans le cas des radars de précipitations, des échos dus aux précipitations (les orages constituent une barrière à la propagation du faisceau), des échos d'anges (échos de turbulence en ciel clair) et de manière anecdotique des échos d'origine animale (migration des oiseaux ou insectes).

Après la guerre, et forts de l'expérience acquise par les radaristes aéronautiques, on décide de fabriquer et de dédier des radars à la détection des précipitations.

Dès 1970, germe l'idée de constituer un réseau de radars pour localiser et quantifier les précipitations (le premier radar de la Météorologie nationale a été installé dans les années 1970).

 

 Météo-France / Pascal Taburet

Le radar météorologique de Bollène dans le Vaucluse - © Météo-France - Pascal Taburet

Le réseau de radars de Météo-France en métropole (situation au 31 juillet 2015)
Les cercles des radars en bande S (en rouge) et C (en bleu, en noir pour les radars limitrophes)
ont un rayon de 100 km.

Les cercles des radars en bande X (en vert et violet) ont un rayon de 50 km.
Dpol : double polarisation © Météo-France