Réseau canadien de radars météorologiques

Réseau de 1999 à 2018.

• Le radar de McGill (CWMN[9]) :
  • 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 ;
  • Construit en 1968, il cesse ses opérations le 30 septembre 2018, remplacé par le nouveau radar de Blainville en banlieue nord de Montréal.

• Le reste du réseau jusqu'en 2018[3] :
  • Les radars modernisés au début des années 2000 ont des antennes provenant de deux manufacturiers : Enterprise Electronics Corporation (EEC) et Raytheon ;
  • Les nouveaux radars de la même époque 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 (maintenant faisant partie de Vaisala) qui permet la détection de la réflectivité et des vitesses Doppler ;
  • Chacun de ces radars est identifié ainsi: WSR-98E, WSR-98R ou 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${\displaystyle \mu }$s ;
    • FRI de 250 Hz à 2 000 Hz avec mode double FRI de ^1 190⁄_1 200 Hz.

• 
  Tour et radôme du radar de McGill (CWMN)
• 
  Radar de Villeroy à 75 km au sud-ouest de la ville de Québec (un WSR-98E) : tour et radôme à gauche, transmetteur et récepteur dans le bâtiment à droite.
• 
  Station CXSS (un WSR-98A) à Silver Star Mountain (Colombie-Britannique).
• 
  Station CXLA (un WSR-98R), à Landrienne en juin 2019 avec les bases de la future tour du nouveau radar Meteor 1700S à l'avant de la tour.

Caractéristiques du METEOR 1700S (originellement de Selex ES et maintenant de Leonardo)[10] - [11] :

• Émetteur: Klystron
• Fréquence : 2,7 - 2,9 GHz
• Fréquence de répétition des impulsions (FRI) : 250 - 2 000 Hz
• Largeur d’impulsion (τ) : 0,4 µs … 4,5 µs
• Puissance de pointe : 750 kW
• Portée normale Doppler : 240 km
• Portée normale en réflectivité: 300 km
• Portée maximale : 600 km
• Résolution en vitesse : ± 146 m/s
• Diamètre de l'antenne: 8,5 m
• Largeur du faisceau : < 1°
• Taux de rotation de l’antenne : 6 min⁻¹

• 
  Nouveau radar METEOR 1700S de Blainville (Québec).
• 
  Transmetteur à klystron.
• 
  Processeur radar.
• 
  Antenne et piédestal.
• 
  Antenne et cornet d'alimentation.

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 : quatre angles sont sondés en 5 minutes dont trois 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 indique 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[9].

Nouveau radar METEOR 1700S de Landrienne (CASLA), Québec.

Les radars de bande S (longue d'onde de 10 cm) permettent une plus grande flexibilité. De plus, les METEOR 1700S sont à double polarisation[10]. Le cycle d'acquisition des données est de 6 minutes sur 17 angles, tous comportant des données de réflectivité, de vitesse radiale et phase différentielle (double polarisation)[12] - [13] :

• La polarisation double permettra aux prévisionnistes de mieux faire la distinction entre les différents types de précipitation (pluie, neige, grêle et pluie verglaçante) ainsi que des particules autres que les précipitations comme les oiseaux, les insectes, les paillettes de contremesures et les débris projetés par les tornades ;
• La portée des données de vitesse radiale sera augmentée jusqu’à 240 kilomètres pour la détection du temps violent, par rapport à la portée de 120 kilomètres des radars de bande C qu'ils remplacent, permettant un meilleur chevauchement des radars avoisinants en cas de panne et un plus grand préavis des alertes météorologiques.

À partir du 15 juin 2021, certains radars de bande S ont une modification de leur stratégie de sondage : un angle d'élévation de 0,3 degré avec une basse fréquence de répétition des impulsions (FRI) donnant une portée étendue jusqu'à 400 km en réflectivité est ajouté et un angle d'élévation moyenne est retranché dans le cycle de balayage pour améliorer la couverture radar pendant que des radars voisins sont modernisés et donc hors-circuit[14] - [15].

À compter du 29 juin 2022, un projet pilote du Service météorologique permet à certains utilisateurs externes de recevoir une gamme de données radar géoréférencées brutes au lieu d'images[16]

Juin 2023, une nouvelle stratégie de sondage a été implantée pour l’ensemble du réseau radar. Pour les six angles de balayage les plus bas, la portée de la reflectivité a été étendue et est passée de 240 km à 330 km pendant que celles de polarisation double à 300 km. La vélocité quant à elle est portée à 250 km. Un léger ajustement et une redistribution des angles d’élévation de balayage a aussi été effectuée[17].

• (en + fr) Sylvain Laramée, Qian Li, Pat Wong, Sylvain Savard, Peter Leibiuk, Steven Brady, Rick Czepita, Hamid Nasr, Todd Benko, Michael Romaniuk, Mark Abt et Ingrid Wong, « Le Programme de Remplacement de Radars Météorologiques du Canada (PRRMC) », Bulletin de la SCMO, Société canadienne de météorologie et d'océanographie, vol. 47, n^o 5,‎ 7 octobre 2019 (lire en ligne, consulté le 8 mai 2020).

Service météorologique du Canada

• « Description des différents sites radars d’Environnement Canada » (version du 6 juillet 2004 sur Internet Archive) ;
  • (en) Service météorologique du Canada, « Environment Canada MSC Active Radar Site List - External Distribution », Centre météorologique canadien, 25 septembre 2020 (consulté le 10 avril 2021) « Liste des radars actifs ».
• « Donnée du Réseau canadien de radars météorologiques en temps réel » ;
• « Interruption et maintenance du service radar » ;
• « Modernisation du réseau canadien de radars météorologiques », 2018.
• « Interférence des éoliennes avec les radars météorologiques », 30 avril 2013.
• « Documentation des données radar disponibles sur le serveur de données HTTP du Service météorologique du Canada. », 2020.
• Service météorologique du Canada, « General Notice (GENOT) annoncant la portée à 400km », 3 juin 2021.