ITU-R RAPPORT M 2013 FRENCH-1997 Wind Profiler Radars《风力测绘雷达》.pdf
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1、Rap. UIT-R M.2013 1RAPPORT UIT-R M.2013RADARS PROFILEURS DE VENT(1997)Rap. UIT-R M.20131 Gnralits1.1 IntroductionLes radars profileurs de vent sont des systmes radiolectriques qui peuvent tre dune trs grande utilit dans lesapplications de prvision mtorologique. Il est ncessaire de dfinir des bandes
2、de frquences radiolectriquesappropries ce type de systme pour tirer parti des avantages quil offre.Il convient de noter quil existe des profileurs de vent acoustiques (radars sonores (SODAR sonic radar) effetDoppler) qui peuvent servir complter certaines mesures des SODAR Doppler de trs faible altit
3、ude, sans toutefoispouvoir se substituer ces radars.Dune part, il est ncessaire dexploiter les systmes radar de prvision mtorologique dans les bandes de frquencesattribues au service de radiolocalisation et/ou au service des auxiliaires de la mtorologie, de protger les oprationsactuellement effectue
4、s dans ces bandes et dassurer la compatibilit avec les services fournis dans les bandes adjacentes.Mais dautre part, lutilisation des bandes de frquences exploites par dautres services de radiocommunication pourraittre envisage si cela est acceptable au niveau du partage des frquences.Il est ncessai
5、re de bien comprendre le concept des radars profileurs de vent ainsi que leur comportement danslenvironnement lectromagntique pour dfinir les diverses options en matire de compatibilit et/ou de partage.Les paragraphes suivants traitent des exigences relatives aux radars profileurs de vent et prsente
6、nt une descriptiongnrale de ces systmes, ainsi que de leur comportement type dans un environnement lectromagntique.1.2 Besoins de lutilisateur concernant les donnes fournies par les radars profileurs de ventDu fait de lvolution des prvisions mtorologiques, il est actuellement ncessaire dobtenir sur
7、le vent des donnesfrquentes, rapproches, de bonne qualit et dune plus grande prcision dans les zones situes entre la surface de laTerre et une altitude leve dans latmosphre. Les donnes fournies principalement par des instruments installs bordde ballons, des dispositifs de mesure par satellite et des
8、 systmes de signalisation automatiques aroports ne sont passuffisantes pour rpondre aux besoins des modles atmosphriques informatiss, qui demandent une rsolution de plusen plus grande, ainsi quaux besoins des systmes de prvision avec interaction homme-machine. La capacit desnouveaux modles et des sy
9、stmes interactifs mis en application la fin de la prsente dcennie amliorer les servicesde prvision mtorologique et dalerte mtorologique grave sera grandement limite sans une substantielle amlio-ration de la rsolution des donnes sur le vent.A lchelle plantaire, les modles atmosphriques numriques prod
10、uisant des prvisions sur une priode comprise entretrois et dix jours ncessitent des donnes sur la haute atmosphre dans des zones tendues du globe. Dans les rgionsloignes en particulier, les radars profileurs de vent fonctionnant sans surveillance peuvent offrir un moyen dobtenirdes donnes importante
11、s haute altitude pour les modles se rapportant aux rgions o les donnes sont rares.Quant aux modles numriques relatifs des prvisions couvrant un continent ou une zone plus petite sur une durecomprise entre 3 et 48 h, les donnes doivent tre obtenues dans latmosphre sur une grande distance verticale, e
12、ngnral de 200 m 18 km, avec une rsolution verticale de 250 m environ selon lapplication. En ce qui concerne larsolution temporelle, les donnes doivent tre obtenues une fois par heure.Pour les prvisions mtorologiques trs court terme, la surveillance de la pollution atmosphrique, lanalyseanmomtrique s
13、ur le terrain et la prvision des trajectoires des tranes toxiques rsultant daccidents chimiques ounuclaires, les alertes mtorologique graves destines laviation, les observations mtorologiques, les oprationsaroportuaires et la protection du public, les mtorologues doivent disposer dinformations anmom
14、triques dune trsgrande rsolution temporelle et spatiale, en particulier dans la basse atmosphre. Lacquisition des donnes doit treeffectue de manire continue, sur une distance comprise entre le sol et une hauteur de 5 km, la rsolution souhaitepouvant parfois atteindre 30 m seulement. Les mesures sero
15、nt gnralement ralises dans les rgions peuples.2 Rap. UIT-R M.2013Les radars profileurs de vent jouent galement un rle important dans les recherches exprimentales sur latmosphre.Grce leur capacit mesurer le vent avec une rsolution spatiale et temporelle leve, ils se prtent trs bien lavrification expr
16、imentale des modles, ainsi qu ltude de la couche limite et des processus essentiels lacomprhension de latmosphre, notamment lvolution du climat.A lheure actuelle, les organisations mtorologiques ont recours des systmes installs sur des ballons pour mesurerles profils de vent, de temprature et dhumid
17、it dans les zones situes entre le sol et une altitude leve danslatmosphre. Les radars profileurs de vent existants, bien que ne mesurant pas tous ces paramtres, prsentent plusieursavantages par rapport aux systmes installs sur des ballons en ce qui concerne les besoins susmentionns, savoir: chantill
18、onnage quasi continu des vents; mesure des vents presque directement au-dessus du site; possibilit de mesurer la vitesse verticale de lair; ralisation, avec la densit spatiale et temporelle voulue, des sondages ncessaires pour calculer les sites drivs demanire beaucoup plus ponctuelle; rduction du c
19、ot par observation; fonctionnement automatique dans presque toutes les conditions climatiques.Par ailleurs, il a t dmontr quil est possible dadapter les radars profileurs de vent pour quils mesurent les profils detemprature lorsquils fonctionnent conjointement avec un systme de sondage acoustique ra
20、diolectrique (RASS radioacoustic sounding system), ce qui permet dobtenir des profils de temprature plus denses et de meilleure qualit queceux que lon obtient avec des techniques de mesure telles que les mesures effectues par ballons. Aucune autretechnique ne prsentera davantages comparables dans un
21、 proche avenir, pas mme celle des dtecteurs monts bord desatellites.LOrganisation mtorologique mondiale a indiqu quil tait urgent de mettre en service de tels radars en raison de lancessit damliorer la surveillance et la prvision de latmosphre terrestre. Pour les services mtorologiques, il est dela
22、plus haute importance de normaliser les bandes de frquences dexploitation afin de mettre en place un rseauoprationnel de manire pratique et rentable.1.3 Concept des radars profileurs de ventLes radars profileurs de vent sont des radars impulsions effet Doppler orients la verticale, capables danalyse
23、r lessignaux rtrodiffuss en vue de dterminer la vitesse de lair le long des faisceaux. Il est possible dobtenir lescomposantes horizontale et verticale du mouvement de lair en orientant les faisceaux selon un angle de 15 par rapportau znith.Les radars profileurs de vent utilisent des signaux diffuss
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