Signatures radar
Figure 1 : Tempête de neige sur New York (source NOAA)
Signatures radar
Les différents systèmes météorologiques ont une signature particulière sur un radar météorologique. Celles-ci sont fort différentes entre les systèmes de large échelle, comme les tempêtes de neige, et ceux de très faible étendue comme les orages. Finalement, les tempêtes tropicales ont leurs propres caractéristiques qui sont mitoyennes entre les deux premiers cas.
Systèmes à large échelle, dite synoptique
Dans la figure 1, les précipitations couvrent presque tout l’écran. Il s’agit de la réflectivité associée à une tempête de neige passant sur la côte Est des États-Unis. Les intensités varient peu mais des bandes plus claires dénotent des précipitations plus intenses.
Une coupe montrerait une augmentation graduelle de la réflectivité entre le sommet des nuages et le sol.
Précipitations convectives
Dans le cas d’averses ou d’orages, les précipitations sont soit isolées, soit forment des lignes organisées. La réflectivité varie beaucoup de kilomètre en kilomètre horizontalement sur l’affichage radar et une coupe montre la même chose.
Dans la figure 2, on retrouve à gauche les échos de réflectivité associés avec un orage violent. Il est facile de noter la variation importante du taux de précipitations et la forme en crochet de la partie inférieure (en jaune) de la ligne des échos. Ce crochet est un indice important d’orages associés avec une tornade.
Figure 2 : À gauche, réflectivité dans un orage tornadique et à droite, rotation dans ce même orage (source NOAA)
Figure 2 : À gauche, réflectivité dans un orage tornadique et à droite, rotation dans ce même orage (source NOAA)
Figure 3 : Coupe verticale dans un orage supercellulaire (source NOAA)
La partie de droite montre les vitesses radiales Doppler. On peut voir un doublet vert-rouge. Le radar étant complètement à droite de l’image, ce doublet est associé avec la partie radiale d’une rotation dans le nuage. Cette rotation de plusieurs kilomètres de diamètres n’est pas la rotation d’une tornade (diamètre de 10 m à 1 km) mais un indice important.
L’image 3 est une coupe à travers un orage violent. On peut voir que contrairement à une coupe dans des précipitations stratiformes, on a de très fortes variations de réflectivité horizontalement et verticalement.
Du côté droit, on peut voir de fortes intensités (rouge) en altitude et rien en dessous. Il s’agit d’une signature caractéristique d’un fort courant ascendant dans l’orage. En effet la condensation se produit à plus haute altitude dans ce courant car la température y est plus chaude que l’environnement.
Il existe beaucoup d’autres signatures dans les réflectivités et les vitesses Doppler qui permettent à un météorologue ou un opérateur radar de repérer les zones dangereuses dans les précipitations convectives.
Figure 4 : Image de l’Ouragan Lenny de 1999 (source NOAA)
Figure 4 : Image de l’Ouragan Lenny de 1999 (source NOAA)
Cyclones tropicaux
Les cyclones tropicaux comportent à la fois des caractéristiques convectives et de systèmes à grande échelle. La réflectivité varie grandement le long de leur bras en spirales puisqu’ils sont formés d’orages. Cependant, un cyclone s’étend sur plusieurs centaines de kilomètres de rayon ce qui va souvent remplir l’écran radar.
Dans la figure 4, prise depuis un avion de reconnaissance, on peut voir clairement le centre de la tempête qui forme un œil sans précipitations. Ce dernier est entouré de spirales de pluie forte (rouge).