MANUEL –  Utilisation du spectre radioélectriquepour la météorologie:surveillance et prévisions concernantle climat, le temps et l'eau
PRÉFACE
TABLE DES MATIÈRES
AVANT-PROPOS
INTRODUCTION
CHAPITRE 1  LA STRUCTURE DES SYSTÈMES METEOROLOGIQUES
     1.1 Les systèmes de la Veille météorologique mondiale
          1.1.1 Le Système mondial d'observation
               1.1.1.1 Observations en surface
               1.1.1.2 Observations en altitude
               1.1.1.3 Observations radar
               1.1.1.4 Observations en mer
               1.1.1.5 Observations en vol
               1.1.1.6 Observations satellitaires
     1.2 Systèmes d'observation d'autres programmes de l'OMM
          1.2.1 La Veille de l'atmosphère globale
          1.2.2 Le Système mondial d'observation du climat
          1.2.3 Le Programme d'hydrologie et de mise en valeur des ressources en eau
     1.3 Le système mondial intégré des systèmes d'observation de l'OMM (WIGOS)
CHAPITRE 2  LE SERVICE DE METEOROLOGIE PAR SATELLITE (MetSat)
     2.1 Le service de météorologie par satellite (MetSat) et ses fréquences
          2.1.1 Les principes généraux des systèmes du service MetSat
     2.2 Les systèmes du service MetSat utilisant des satellites géostationnaires (OSG)
          2.2.1 La transmission des données brutes de capteurs d'images par satellite MetSat OSG
          2.2.2 La distribution des données MetSat OSG
               2.2.2.1 Le service S-VISSR
               2.2.2.2 Le service GVAR
               2.2.2.3 Le service WEFAX
               2.2.2.4 Le service LRIT
               2.2.2.5 Le service HRIT
          2.2.3 Les plates-formes de collecte de données (PCD) MetSat OSG
               2.2.3.1 Division générale de base et conditions de partage applicables à la bande 401-403 MHz
     2.3 Les systèmes du service MetSat utilisant des satellites non OSG
          2.3.1 La transmission des données brutes d'instruments MetSat non OSG
               2.3.1.1 La transmission des données brutes d'instruments MetSat non OSG dans la bande 25,5-27 GHz
          2.3.2 La distribution des données MetSat non OSG
               2.3.2.1 La distribution des données MetSat non OSG dans la bande 1 698–1 710 MHz
                    2.3.2.1.1 Le service APT
                    2.3.2.1.2 Le service LRPT
                    2.3.2.1.3 Le service HRPT
               2.3.2.2 La distribution des données MetSat non OSG dans la bande 7 750-7 900 MHz
          2.3.3 Les systèmes de collecte de données (DCS) MetSat non OSG
     2.4 Les autres systèmes de distribution de données
CHAPITRE 3  LE SERVICE DES AUXILIAIRES DE LA MÉTÉOROLOGIE
     3.1 Introduction
          3.1.1 Les bandes de fréquences
          3.1.2 Les applications en météorologie du service MetAids
     3.2 Quelques systèmes de détection du service MetAids
          3.2.1 Les radiosondes
          3.2.2 Parasonde
          3.2.3 Sonde-fusée
     3.3 Facteurs ayant une influence sur les caractéristiques des systèmes MetAids
          3.3.1 Antenne-récepteur au sol
          3.3.2 Installation de traitement au sol
          3.3.3 Blocs de détection non récupérables
     3.4 Caractéristiques des observations météorologiques fournies par le service MetAids
     3.5 Les variations nationales dans l'exploitation du service MetAids
          3.5.1 Technologie accessible
          3.5.2 Vents en altitude
          3.5.3 Densité des réseaux
          3.5.4 Utilisation de la bande 401-406 MHz
          3.5.5 Utilisation de la bande 1 668,4-1 700 MHz
          3.5.6 Conservation des deux bandes de fréquences
     3.6 Les tendances futures
CHAPITRE 4  LES RADARS MÉTÉOROLOGIQUES
     4.1 Introduction
          4.1.1 Les différents types de radars météorologiques
          4.1.2 Equation radar
     4.2 Les radars météorologiques
          4.2.1 Applications
          4.2.2 Réseaux de radars météorologiques
          4.2.3 Aspects opérationnels de la réflectivité
          4.2.4 Systèmes d'émission, stratégies de balayage et modes de fonctionnement des radars méréorologiques
               4.2.4.1 Systèmes d'émission
               4.2.4.2 Etalonnage du bruit
               4.2.4.3 Modes de fonctionnement des radars météorologiques
                    4.2.4.3.1 Mode temps clair
                    4.2.4.3.2 Mode précipitations
               4.2.4.4 Suppression des échos fixes
          4.2.5 Les radars Doppler
          4.2.6 Radars à double polarisation
          4.2.7 Données de base produites par les radars météorologiques classiques
               4.2.7.1 Réflectivité de base
               4.2.7.2 Vitesse radiale moyenne
               4.2.7.3 Largeur spectrale
               4.2.7.4 Produits de radars météorologiques à double polarisation
                    4.2.7.4.1 Réflectivité différentielle
                    4.2.7.4.2 Coefficient de corrélation
                    4.2.7.4.3 Taux de dépolarisation linéaire
                    4.2.7.4.4 Phase différentielle
               4.2.7.5 Données dérivées produites
          4.2.8 Diagramme de l'antenne et comportement dynamique de l'antenne
               4.2.8.1 Diagrammes d'antenne
               4.2.8.2 Mouvement de l'antenne pour un balayage volumique
               4.2.8.3 Autres stratégies de mouvement de l'antenne
          4.2.9 Besoins actuels et futurs de spectre
               4.2.9.1 Bandes de fréquences utilisées par les radars météorologiques
               4.2.9.2 Affaiblissement
               4.2.9.3 Estimations de la portée et de la vitesse non ambiguës maximales
               4.2.9.4 Cohérence d'écho
               4.2.9.5 Effets de résonance – mesures quantitatives de l'intensité
               4.2.9.6 Conclusions
          4.2.10 Risques de brouillage des radars météorologiques
               4.2.10.1 Types de brouillage possibles
               4.2.10.2 Impact d'un brouillage constant
                    4.2.10.2.1 Couverture géographique
                    4.2.10.2.2 Intensité des précipitations
                    4.2.10.2.3  Mesure des vents
               4.2.10.3 Impact d'un brouillage par impulsion
               4.2.10.4 Brouillage causé par les parcs éoliens
                    4.2.10.4.1 Effet d'écran
                    4.2.10.4.2 Fouillis radar
                    4.2.10.4.3 Energie rétrodiffusée par des tourbillons turbulents
                    4.2.10.4.4 Exemples de fouillis radar causé par des éoliennes
                    4.2.10.4.5 Impact du fouillis radar causé par des éoliennes sur le fonctionnement des radars météorologiques et la précision des prévisions
          4.2.11 Vulnérabilités des systèmes partageant leur bande avec d'autres radars météorologiques
          4.2.12 Tendances futures
     4.3 Les radars profileurs de vent
          4.3.1 Applications
          4.3.2 Aspects relatifs au fonctionnement et aux fréquences
          4.3.3 Besoins actuels et futurs de spectre
          4.3.4 Partage du spectre
CHAPITRE 5  LA TÉLÉDÉTECTION SPATIALE PASSIVE ET ACTIVE POUR LESACTIVITÉS MÉTÉOROLOGIQUES
     5.1 Introduction
     5.2 La radiométrie passive à hyperfréquences
          5.2.1 Besoins de spectre
          5.2.2 Observation des paramètres à la surface de la Terre
               5.2.2.1 Observation des mesures sur les surfaces océaniques
               5.2.2.2 Observation des mesures sur les terres émergées
               5.2.2.3 Paramètres auxiliaires pour d'autres instruments de télédétection
          5.2.3 Caractéristiques techniques
               5.2.3.1 Sensibilité radiométrique
               5.2.3.2 Seuil (P du radiomètre
               5.2.3.3 Résolution géométrique
               5.2.3.4 Temps d'intégration
          5.2.4 Conditions d'exploitation types des capteurs passifs
               5.2.4.1 Satellites en basse orbite
               5.2.4.2 Satellites géostationnaires
          5.2.5 Principales caractéristiques techniques
          5.2.6 Critères de qualité de fonctionnement et de brouillage
          5.2.7 Mesures tridimensionnelles des paramètres atmosphériques
               5.2.7.1 Sondeurs atmosphériques verticaux passifs à hyperfréquences
               5.2.7.2 Mécanisme des sondages atmosphériques verticaux
               5.2.7.3 Applications des sondages atmosphériques verticaux
               5.2.7.4 Caractéristiques des capteurs passifs orientés sur le nadir au voisinage de 60 GHz
               5.2.7.5 Limbosondeurs passifs hyperfréquences
               5.2.7.6 Sensibilité des sondeurs passifs hyperfréquences au brouillage
     5.3 Les capteurs actifs
          5.3.1 Introduction
          5.3.2 Radars à ouverture synthétique
          5.3.3 Altimètres
          5.3.4 Diffusiomètres
          5.3.5 Radars de précipitations
          5.3.6 Radars de profil des nuages
          5.3.7 Critères de qualité de fonctionnement et de brouillage des capteurs
          5.3.8 Niveaux de puissance surfacique
CHAPITRE 6  LES AUTRES SYSTÈMES DE RADIOCOMMUNICATIONUTILISÉS EN MÉTÉOROLOGIE
     6.1 Introduction
     6.2 Les systèmes de diffusion
     6.3 Les systèmes hydrologiques
     6.4 La radiocommunication appliquée aux systèmes météorologiques et environnementaux distants
     6.5 Les applications météorologiques des systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS)
     6.6 Les systèmes de détection de la foudre
     6.7 La télédétection au sol
     6.8 Les systèmes d'aéronef sans pilote
Références
Bibliographie
Annexe 1  Acronymes et abréviations courantsen météorologie