Les antennes des radars météorologiques émettent des faisceaux
coniques étroits et inclinés.
En raison de la rotondité de la terre, la hauteur à
laquelle la mesure est effectuée croît avec la distance. A 200km de distance, l'altitude
de mesure h = 3140m. A cette altitude, les caractéristiques de l'événement précipitant
détecté par le radar, peuvent être très éloignées de celles qui seraient obtenues
par une observation au niveau du sol. (Fig.IV.1)
Cet effet oblige à réduire la
portée des radars pour les applications hydrologiques à 100km alors que la portée pour
les applications météorologiques est de 300km.
Fig. IV.1 Influence de la rotondité terrestre sur la
détection radar
h = d2 / 2R
avec R le rayon moyen de la
terre = 6370Km
Avec a = 10° la
hauteur atteinte par le faisceau est de 8,7km à 50km et 17,4km à 100km, si bien que la
majorité des mesures correspondent à des visées quasiment horizontales, essentiellement
pour passer au-dessus des échos fixes dans les zones proches du radar.
C'est le cas du réseau français de radars météorologiques
ARAMIS.
Le radar PROUST (Prototype de Radar d'Observation
Uhf de la Stratosphère et de la Troposphère) est quant à
lui, un sondeur atmosphérique Doppler dévolu à l'étude des mécanismes d'échanges
turbulents entre troposphère et stratosphère. Le faisceau électromagnétique est
dirigé à la verticale de l'antenne (2000m2)
jusqu'à une altitude de 15km.
Le radar canadien de McGill, est à exploration volumique et
collecte les données sous 24 angles d'inclinaison compris entre 0° et 35°.
La
rotation de l'antenne dans le plan horizontal, sous différents angles d'inclinaison, en
analysant les échos correspondant à des fenêtres de distances différentes, permet
d'obtenir une image sous forme d'un volume 3D. Ce champ de données 3D est utilisé pour
générer des coupes horizontales et verticales des zones de précipitations.
L'altitude des précipitations peut dès lors être estimée, ce
qui est particulièrement utile pour analyser les cellules convectives orageuses.
L'apparition ou non de grêle, dépend notamment de l'altitude à laquelle les
précipitations sont générées. Chaque balayage panoramique sous un angle d'inclinaison ai
est appelé PPI (Plane Position Indicator).
