Réseau canadien de radars météorologiques

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Réseau canadien de radars météorologiques

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).

Histoire[modifier | modifier le code]

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[1]. Ce dernier joint l’Université McGill à la fin des hostilités et forme le « Stormy Weather Group[2] ». 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[3].

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[3].

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[4].

En 2011, Environnement Canada a reçu un budget de 45,2 millions $Can du Conseil du Trésor du Canada pour une nouvelle modernisation afin d'ajouter la double polarisation à tous les radars du réseau. Ce programme s'étirera sur 10 ans en deux étapes. La première, de 2011 à 2016 verra l'ajout de cette fonction aux radars les plus récents (les WSR-98A) et la modernisation du radar de McGill. La seconde, de 2017 à 2022, sera pour le remplacement des plus vieux radars (WSR-98E et R) par des radars ultra-modernes[5].

Caractéristiques des radars[modifier | modifier le code]

Radar de Villeroy à 75 km au sud-ouest de la ville de Québec : tour et radôme à gauche, transmetteur et récepteur dans le bâtiment à droite
  • Le radar de McGill (CWMN[6]) :
    • A une antenne de 9 mètres et utilise un klystron pour produire une onde de 10 cm (bande S) ;
    • 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[3] :
    • 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 une longueur d'onde autour 5,6 cm (bande C);
    • Antenne de 3,6 mètres de diamètre pour les radars rénovés et de 6,1 m pour les nouveaux ;
    • Longueur et fréquence de répétition (FRI) des impulsions ajustables :
      • longueur de 0,8, 1,6 et 2,0\mus ;
      • FRI de 250 Hz à 2 000 Hz avec mode double FRI de 1 190/1 200 Hz.

Caractéristiques du réseau[modifier | modifier le code]

Les données des différents radars sont acheminés par lignes terrestres ou par communications par satellites vers le centre régional du Service météorologique du Canada le plus près[3]. Chaque centre fait parvenir les données au Centre météorologique canadien pour archivage, pour utilisation dans les modèles de prévision numérique du temps et pour des utilisateurs particuliers[3]. Chaque centre analyse également les données des radars sur son territoire, grâce à un logiciel adapté, pour la veille du temps par les météorologistes du service[3]. Des échanges de données se font également entre régions adjacentes.

Stratégie de sondage[modifier | modifier le code]

Parce que les radars ont une longueur d'onde de 5 cm, certains compromis doivent être faits entre la portée maximale et la vitesse maximale non ambigüe (voir Dilemme Doppler), la stratégie de sondage actuelle (2011) se divise entre deux cycles se répétant à chaque 10 minutes[3] :

  • 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[6].

Liste des radars[modifier | modifier le code]

Le premier radar installé fut celui de Bethune en Saskatchewan à l’automne de 1998 et le dernier, celui de Timmins en Ontario, en 2004[7].

Réseau canadien de radars météorologiques
Nom Endroit Province Identificateur Bande Type Coordonnées
Aldergrove Vancouver Colombie-Britannique CWUJ C 98E 49° 01′ 00″ N 122° 29′ 13″ O / 49.01662, -122.48698 (CWUJ - Aldergrove)
Bethune Régina Saskatchewan CXBU C 98A 50° 34′ 16″ N 105° 10′ 58″ O / 50.57108, -105.18268 (CXBE - Bethune)
Britt Baie Georgienne Ontario CWBI C 98A 45° 47′ 35″ N 80° 32′ 02″ O / 45.79317, -80.53385 (CWBI - Britt)
Carvel Edmonton Alberta CWHK C 98E 53° 33′ 38″ N 114° 08′ 42″ O / 53.56056, -114.14495 (CWHK - Carvel)
Chipman Frédéricton Nouveau-Brunswick CXNC C 98E 46° 13′ 20″ N 65° 41′ 55″ O / 46.22222, -65.69861 (CXNC - Chipman)
Dryden Ontario ouest Ontario CXDR C 98E 49° 51′ 30″ N 92° 47′ 49″ O / 49.85823, -92.79698 (CXDR - Dryden)
Exeter Ontario sud-ouest Ontario CWSO C 98A 43° 22′ 13″ N 81° 23′ 03″ O / 43.37028, -81.38417 (CWSO - Exeter)
Foxwarren Saskatchawan est/Manitoba ouest Manitoba CXFW C 98E 50° 32′ 56″ N 101° 05′ 09″ O / 50.54887, -101.0857 (CXFW - Foxwarren)
Franktown Ontario est Ontario CXFT C 98A 45° 02′ 28″ N 76° 06′ 58″ O / 45.04101, -76.11617 (CXFT - Franktown)
Gore Comté de Hants Nouvelle-Écosse CXGO C 98A 45° 05′ 55″ N 63° 42′ 16″ O / 45.0985, -63.70433 (CXGO - Gore)
Holyrood Terre-Neuve est Terre-Neuve-et-Labrador CWTP C 98R 47° 19′ 32″ N 53° 10′ 43″ O / 47.32556, -53.17861 (CWTP - Holyrood)
Jimmy Lake Saskatchewan NO/Alberta NE Saskatchewan CWHN C 98E 54° 54′ 48″ N 109° 57′ 19″ O / 54.91333, -109.95528 (CWHN - Jimmy Lake)
King City Nord de Toronto Ontario CWKR C 98A 43° 57′ 50″ N 79° 34′ 26″ O / 43.96393, -79.57388 (CWKR - King City)
Lac Castor Parc national des Monts-Valin Québec CWMB C 98E 48° 34′ 33″ N 70° 40′ 04″ O / 48.57581, -70.66784 (CWMB - Lac Castor)
Landrienne Landrienne Québec CXLA C 98R 48° 33′ 05″ N 77° 48′ 29″ O / 48.55152, -77.80815 (CXLA - Landrienne)
Lasseter Lake (Nipigon) Lac Supérieur ouest Ontario CXNI C 98E 48° 51′ 13″ N 89° 07′ 17″ O / 48.85352, -89.1215 (CXNI - Lasseter Lake (Nipigon))
Marble Mountain Terre-Neuve ouest Terre-Neuve-et-Labrador CXME C 98A 48° 55′ 49″ N 57° 50′ 03″ O / 48.93028, -57.83417 (CXME - Marble Mountain)
Marion Bridge Île du Cap-Breton Nouvelle-Écosse CXMB C 98E 45° 56′ 58″ N 60° 12′ 21″ O / 45.94947, -60.20578 (CXMB - Marion Bridge)
McGill Montréal Québec CWMN S 45° 25′ 27″ N 73° 56′ 14″ O / 45.42416, -73.93735 (CWMN - Montreal)
Montreal River Harbour Sault-Sainte-Marie Ontario CWGJ C 98E 47° 14′ 52″ N 84° 35′ 45″ O / 47.24778, -84.59583 (CWGJ - Montreal River)
Mt. Sicker Victoria Colombie-Britannique CXSI C 98A 48° 51′ 36″ N 123° 45′ 24″ O / 48.86009, -123.75654 (CXSI - Mount Sicker)
Mt. Silver Star Vernon Colombie-Britannique CXSS C 98A 50° 22′ 10″ N 119° 03′ 52″ O / 50.3695, -119.06436 (CXSS - Mount Silver Star)
Prince George Colombie-Britannique NO Colombie-Britannique CWPG C 98R 53° 36′ 47″ N 122° 57′ 16″ O / 53.61308, -122.95441 (CXPG - Prince George)
Radisson Saskatoon Saskatchewan CXRA C 98E 52° 31′ 14″ N 107° 26′ 37″ O / 52.52056, -107.44361 (CXRA - Radisson)
Schuler Medicine Hat Alberta CXBU C 98E 50° 18′ 45″ N 110° 11′ 44″ O / 50.3125, -110.19556 (CXBU - Schuler)
Spirit River Grande Prairie Alberta CWWW C 98E 55° 41′ 33″ N 119° 13′ 48″ O / 55.6925, -119.23 (CWWW - Spirit River)
Strathmore Calgary Alberta CXSM C 98A 51° 12′ 23″ N 113° 23′ 57″ O / 51.20628, -113.39906 (CXSM - Strathmore)
Timmins Ontario nord-est Ontario CXTI C 98E 49° 16′ 53″ N 81° 47′ 39″ O / 49.28146, -81.79406 (CXTI - Timmins)
Val d'Irène Bas-Saint-Laurent Québec CXAM C 98A 48° 28′ 49″ N 67° 36′ 04″ O / 48.48028, -67.60111 (CXAM - Val d'Irène)
Villeroy Sud-ouest de la ville de Québec Québec CWVY C 98R 46° 27′ 00″ N 71° 54′ 55″ O / 46.45, -71.91528 (CWVY - Villeroy)
Woodlands Winnipeg Manitoba CXWL C 98A 50° 09′ 14″ N 97° 46′ 42″ O / 50.15389, -97.77833 (CXWL - Woodlands)

Notes[modifier | modifier le code]

  1. (en) David Atlas, Radar in Meteorology, American Meteorological Society,‎ 1999, 806 p.
  2. (en) J. Stewart Marshall, « Stormy Weather Group »,‎ 1968 (consulté le 2 juillet 2014)
  3. a, b, c, d, e, f et g (en) Paul Joe et Steve Lapczak, « Evolution of the Canadian operational radar network », Proceeding of the 2nd European Conference on Radar in Meteorology and Hydrology (ERAD), Delft, Pays-Bas,‎ 2002, p. 370–382 (lire en ligne)
  4. Centre canadien de prévision des ouragans, « 2002-Gustav », Résumé de la saison 2002 des cyclones tropicaux, Service météorologique du Canada (consulté le 2 juillet 2014)
  5. Gouvernement du Canada, « Infrastructure de surveillance météorologique », Communiqué de presse, sur Environnement Canada,‎ 25 janvier 2012 (consulté le 2 juillet 2014)
  6. a et b (en) Observatoire radar J.S. Marshall, « McGill S-band radar », Université McGill,‎ 2010 (consulté le 2011-09-19)
  7. « Le programme radar national », sur Environnement Canada,‎ 2004 (consulté en 2004)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Liens externes[modifier | modifier le code]