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Profileur de vent VHF

Contact : Marie Lothon et Yannick Bezombes

Objectif :

Les mesures du radar S-T (stratosphère-troposphère) VHF (Very High Frequency) donnent accès à la dynamique atmosphérique de moyenne et grande échelle, dans la colonne troposphérique située au-dessus du radar. Elles permettent notamment d’étudier les systèmes frontaux, l’effet du relief sur l’écoulement atmosphérique, les profils de vent associés aux orages, la variabilité de la tropopause, etc…

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Le radar de Lannemezan permet de restituer en air clair ou sous précipitations les trois composantes du vent entre environ 1.5 et 16 km de hauteur avec une résolution verticale de 375 m et une définition temporelle typique de 15 mn. De la mesure des profils verticaux de la puissance rétrodiffusée il est possible entre autres de localiser la hauteur de la tropopause ou des couches stables qui marquent en général des entrées d’air stratosphérique.

Principe :

Le principe est celui de la télédétection active : Une onde (45 MHz) est émise par impulsions dans l’atmosphère dans cinq directions différentes et rétrodiffusée par les fluctuations de réfractions d’indice rencontrées sur son chemin. La puissance reçue est reliée à la turbulence et aux gradients d’humidité et de température. La vitesse Doppler mesurée sur chaque faisceau donne accès aux trois composantes du vent. Le bruit de la mesure permet même de connaître la température du ciel qui est associée au rayonnement cosmique…

Caractéristiques techniques :

Fréquence 45 MHZ
Longueur d’onde 6.66 m
Puissance-crête 6 kW
Fréquence de répétition 6400 Hz
Longueur de l’impulsion 6000 m
Résolution radiale effective 375 m
Antenne cinq faisceaux, un vertical et quatre obliques (site 75°)
Type Coaxiale-Colinéaire
Aire 60 x 60 m2
Couverture verticale de 1.5 km à 16 km
Echantillonage radial 375 m
Résolution temporelle (durée d’un cycle sur 5 faisceaux) 15 minutes

Exemple d’observation :

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Coupe hauteur temps les 9-10-11 décembre 2006 de la réflectivité radar (à gauche) et du vent horizontal (à droite). On y observe un cas d’école de passage d’une pertubation frontale caractérisée par un jet d’altitude d’ouest très marqué et la foliation de tropopause matérialisée par la chute du maximum de réflectivité de 9 km à 4 km d’altitude en 24h le 10 décembre.

Fonctionnement :

Ce radar VHF a été installé sur le site du CRA en 1993 dans le cadre du réseau de profileurs de vent de l’INSU-Météo. Ce réseau était constitué de 5 radars VHF localisés respectivement à Clermont-Ferrand (LAMP/OPGC), Toulon (LSEET), Toulouse (CNRM), Saint Michel de Provence (OHP) et Lannemezan (LA).

Depuis 2001 le profileur du CRA fonctionne en continu dans le cadre du réseau européen E-PROFILE. Ses observations horaires sont assimilées par les modèles opérationnels de prévision britannique et français.

Voir aussi la page web du radar VHF sur le site du Laboratoire d’aérologie : http://www.aero.obs-mip.fr/parc-instru/dynamiqueatmospherique/profilervhf