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Le radar - La mesure - La pratique |
La mesure de pluie en pratique
A partir de la puissance réceptionnée (Pr) il est possible de calculer un "facteur de réflectivité" nommé Z qui traduit la capacité de la cible à renvoyer l'énergie qu'elle reçoit. Z est mesuré selon une échelle logarithmique (en décibels de Z ou dBZ) selon la relation simplifiée suivante :
Pr = C (Z/d²) L²
où d représente la distance entre la cible et le radar, et L est un facteur d'atténuation parfois négligé mais qui peut être important et dont nous reparlerons.
Le paramètre C est ce que l'on appelle la "constante" du radar. C dépend de nombreux facteurs qui peuvent être explicités, et varie pour chaque radar. En pratique, sa valeur est estimée par calcul et étalonnage.
Lorsque la cible détectée par le faisceau radar est formée de précipitations liquides (de la pluie), Z est défini comme la somme des puissances sixièmes des diamètres de toutes les gouttes comprises dans une porte du faisceau. A partir de Z, et moyennant plusieurs hypothèses, il est donc possible d'estimer l'intensité de la pluie que l'on appelle classiquement R. La relation qui relie les valeurs de Z et de R dépend complètement de la distribution granulométrique des gouttes de pluie. Il existe donc un très grand nombre de relations possibles selon le type de pluie qui est détecté. Dans la pratique, on utilise le plus souvent une relation exponentielle ayant la forme suivante :
Z = a Rb
Dans l'absolu, les valeurs des paramètres a et b devraient être estimées en continu pour être adaptées au type de pluie. Certaines techniques permettent d'ailleurs de le réaliser en temps réel, avec plus ou moins de succès. Lorsqu'elles ne sont pas disponibles, on utilise souvent une relation moyenne jugée adaptée aux pluies les plus couramment observées par le radar. On peut signaler en exemple une relation très utilisée par défaut et plutôt adaptée aux pluies stratiformes : Z = 200 R1,6 (initialement proposée par Marshall et Palmer en 1948 !).
En appliquant ces relations de transformation à chaque pixel constituant la carte des pluies détectées par le radar, on peut obtenir une carte des intensités de pluie estimées autour du radar. Ces estimations peuvent être soumises à plusieurs sources d'erreurs (suite).
Exemple d'image radar traduite en mm/h de pluie (taille = 256x256 km)
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