Bande brillante - Définition

Corrections

Plusieurs techniques ont été développées pour filtrer cet artéfact des données radar. Si ce dernier sonde sur plusieurs angle d'élévation, on peut trouver le profil vertical de réflectivités. Ensuite on utilise les données au-dessus ou en dessous de ce niveau, en introduisant une correction pour la différence entre le taux en altitude et au sol, pour estimer le vrai taux de précipitations.

Cependant, plus on s'éloigne du radar, plus sa résolution faiblit. La bande brillante ne remplit donc qu'une partie du volume sondée et devient de plus en plus difficile à trouver. De plus, la bande brillante n'augmente pas toujours par le même facteur les retours radars, elles dépend fortement du taux de précipitations et de la composition des celles-ci (proportions du mélange pluie-neige-grésil). Il faut donc introduire des facteurs correctifs qui en tiennent compte.

Effets

Cumul de 24 heures de la pluie selon le radar de l'est du Québec (Canada). Remarquez le beignet de plus fortes accumulations dû à la bande brillante (Source: Environnement Canada)

Ce qu'on obtient au sol est une quantité de précipitations, on veut trouver la relation entre la réflectivité équivalente que nous donne le radar et ce qu'on mesure. Le taux de précipitation (R) est égal au nombre de particules, leur volume et leur vitesse de chute (v[D]):

On voit donc que Z_e et R ont une formulation similaire et en résolvant les équations on arrive à une relation, dite Z-R, du type:

Où a et b dépendent du type de précipitations (pluie,neige, convective ou stratiforme) qui ont des Λ, K, N₀ et v différents

Inconvénients

La présence d'une bande brillante dans les données des radars corrompt cette relation. Ainsi, le taux de précipitations est surestimé dans les endroits où le faisceau radar intercepte ce niveau, comme on peut voir dans l'image à droite. De plus, cette réflexion plus intense diminue la partie du signal qui reste après la précipitation. Cela mène à une perte d'intensité du signal de sondage après ces précipitations. Ceci est minime pour les longueurs d'onde de 10 cm ou plus mais peut être important pour celles plus courtes, menant à une sous estimation des précipitations se trouvant derrière les premières.

Cette atténuation est également importante en télécommunications car les micro-ondes utilisées dans ce domaine subissent la même atténuation. Ainsi le passage d'une onde de 3 cm dans la bande brillante rencontre de trois à cinq fois plus de pertes que dans la pluie sous la bande.

Avantages

D'un autre côté, la présence d'une bande brillante dans les données radar permet de repérer le niveau de congélation s'il y a des précipitations. Ainsi une coupe verticale dans les données, comme l'image en haut de l'article, montre à quelle altitude la bande a son sommet et c'est environ à ce niveau que l'on retrouve le zéro degré Celsius. La même information se retrouve sur un PPI, soit l'affichage des données sur un angle d'élévation du radar, qui montre un beignet de réflectivités plus intense. Comme l'altitude sur ce type d'affichage augmente avec la distance au radar, la limite externe du beignet correspond plus ou moins au niveau de congélation.