Réseau canadien de radars météorologiques - Définition

Introduction

Le Réseau canadien de radars météorologiques est composé de 31 sites à travers le Canada, couvrant la majorité de la population. Son but principal est de détecter les précipitations, leur déplacement et le danger qu’elles peuvent poser aux personnes et aux biens. Chaque radar a une portée de 256 km en mode réflectivité (intensité de la précipitation) et de 128 km en mode Doppler (détection des vitesses des gouttes).

Réseau canadien de radars météorologiques (Source: Environnement Canada)

Histoire

La recherche en radar météorologique au Canada date de la fin de la Seconde Guerre mondiale alors que le ministère de la défense créait le "Project Stormy Weather" dirigé par J. Stewart Marshall. Ce dernier joint l’Université McGill à la fin des hostilités et forme le "Stormy Weather Group". Le réseau canadien s’est donc graduellement formé et en 1997, il comptait 19 radars de deux types : 18 radars de bande C (longueur d’onde de 5 cm) et un seul de bande S (10 cm). Tous recevaient les données de réflectivité mais seulement trois (Carvel, King City et McGill) avaient la fonction Doppler.

Environnement Canada a reçu des budgets en 1998 pour moderniser le réseau et y ajouter 12 radars à partir des résultats obtenus par son radar de recherche à King City (CWKR). Même s'il fait partie du réseau, le radar CWMN propriété de l’Université McGill, a son propre programme de modernisation. Le premier radar modernisé a été construit à Bethune en Saskatchewan et mis en service en 1999, suivi de celui de Lac Castor au Québec.

Mentionnons que le radar de Marion Bridge (Cap-Breton, N-É) est le premier radar ayant suivi un ouragan passant sur le Canada qui avait la possibilité de noter les vitesses des précipitations, en plus de l'intensité des échos. L’ouragan Gustav (2002) passa ainsi à seulement 20 ou 30 km au sud-est de la station et les données recueillies montrèrent qu'il était en train de passer du stade d'ouragan à celui de cyclone extratropical.

Stratégie de sondage

Parce que les radars ont une longueur d'onde de 5 cm, certain compromis doivent être fait entre la portée maximale et la vitesse maximale non ambigüe (voir Dilemme Doppler), la stratégie de sondage actuelle (2006) se divise entre deux cycles se répétant à chaque 10 minutes :

• Le Cycle conventionnel: 24 angles d'élévation sont sondés en 5 minutes ce qui donne un volume complet de réflectivités à l'intérieur de 256 km du radar. Ce cycle permet d'avoir une vue tridimensionnelle des précipitations
• Le cycle Doppler : 4 angles sont sondés en 5 minutes dont 3 avec portée de 128 km et le dernier avec 256 km. Les données de vitesse, aussi bien que celles de réflectivité, sont obtenues lors de ce cycle. Les angles sont choisis pour détecter les rotations dans les bas niveaux des nuages (mésocyclones), ce qui indiquent la possibilité de tornades, mais également pour déduire la circulation générale des vents. Les données de vitesse servent également à éliminer différents artéfacts, tels les échos de sol, des données de réflectivités.

Seul le radar de McGill (CWMN) a un cycle différent alors qu'il collige les données de vitesse et de réflectivité sur 24 angles à toutes les 5 minutes.

Caractéristiques des radars

• Le radar de McGill (CWMN):

• A une antenne de 9 mètres et utilise un klystron pour produire une onde de 10 cm.
• C'est un radar de recherche en plus d’être opérationnel qui était déjà Doppler et il est devenu à double polarisation en 1999.

• Le reste du réseau:

• Les radars modernisés ont des antennes provenant de deux manufacturiers : Enterprise Electronics Corporation (EEC) et Raytheon.
• Les nouveaux radars ont été achetés de la compagnie Andrew et ont un diamètre presque double des premiers, ce qui améliore d’autant leur résolution.
• Tous ces radars ont une électronique de Sigmet Radar Data Systems qui permet la détection de la réflectivité et des vitesses Doppler.
• Chacun de ces radars est identifié ainsi: WSR-98E, WSR-98R or WSR-98A pour Weather Surveillance Radar - 1998 et l’initiale de son manufacturier.
• Ce sont des radars utilisant des magnétrons avec un longueur d'onde de 5 cm.