Des prévisions par radar Doppler pour mesurer le vent

Le radar Doppler a été utilisé pour la première fois pour détecter les avions en approche pendant la deuxième guerre mondiale. Les scientifiques se sont aperçus que la pluie produisait également un signal puissant et c’est ainsi qu’est né le concept de radar météorologique. Aujourd’hui, les chercheurs de l’université d’Essex combinent les données de deux radars de ce type pour mieux prévoir les grosses tempêtes.

Changement climatique et Environnement

Les radars Doppler fonctionnent en émettant des ondes radio de haute fréquence et en détectant les ondes réfléchies vers le radar par des objets présents dans l'atmosphère, tels que des gouttes de pluie. Il est en outre possible de déterminer les vents radiaux (vers et depuis le radar) en analysant les modifications de la fréquence du signal réfléchi dues à l'effet Doppler. Pour pouvoir fournir des informations de grande qualité sur des champs de vent en trois dimensions à l'aide de données en provenance d'un seul radar Doppler, plusieurs hypothèses doivent être formulées. Malheureusement, ces hypothèses sont souvent rudimentaires et ne permettent pas d'étudier une grande partie des phénomènes météorologiques importants existants, en particulier les temps rigoureux. Des mathématiciens de l'université d'Essex jouissant d'une vaste expérience dans le domaine de la recherche sur les radars Doppler ont mis au point DARWIN (Doppler Analysis and Retrieval of Wind INformation). Celui-ci s'attaque au problème en fusionnant des données sur les vents radiaux fournies par des radars Doppler complémentaires. En appliquant l'hypothèse de continuité, il est possible de limiter mathématiquement le problème et de dériver un champ de vent en trois dimensions. Le nouveau modèle a été encodé dans un progiciel prototype du nom de DARWIN. Ce logiciel est une interface utilisateur graphique conçue pour aider les utilisateurs à saisir les données fournies par les deux radars Doppler. La zone d'intérêt, de forme carrée, est définie par l'utilisateur. Des outils de visualisation des données sont également intégrés. Finalement, DARWIN a été conçu pour une utilisation en temps réel. La technologie a été testée sur le terrain avec des radars opérationnels dans la région d'Emilie-Romagne en Italie. L'utilisation de DARWIN requiert deux radars Doppler éloignés d'environ quatre-vingts kilomètres. Son application première concerne avant tout la prévision des vents très forts associés à des tempêtes de convection importantes. Les utilisateurs potentiels de DARWIN sont les services de protection civile et météorologiques nationaux, qui pourraient y recourir pour avertir le public lorsque des événements extrêmes de ce type se produisent.