Le samedi 26 avril, en collaboration avec le centre MétéoSuisse de Locarno-Monti, les Swiss TecLadies se sont rendues au Monte Lema pour visiter et découvrir le fonctionnement d'un radar météorologique. Dans le blog d'aujourd'hui, nous revenons sur les défis posés par les radars dans une région montagneuse comme la Suisse.
Swiss TecLadies est le programme national de promotion junior de l'Académie suisse des sciences techniques. Par le biais d'un programme de mentorat destiné aux jeunes filles âgées de 14 à 19 ans, le programme vise à leur faire découvrir la variété des professions techniques et scientifiques en leur proposant des activités pratiques, des ateliers et des visites, ainsi que la possibilité de connaître et d'être inspirées par des modèles féminins issus du monde de la technologie et de l'informatique.
Le samedi 26 avril, en coopération avec MétéoSuisse, les Swiss TecLadies se sont rendues au Monte Lema, où elles ont non seulement découvert la variété des activités couvertes par MétéoSuisse, mais ont également eu l'occasion de visiter l'un des cinq radars de notre réseau.
La surveillance de l'atmosphère et de l'évolution du temps est l'une des principales tâches de MétéoSuisse. Le réseau conventionnel de pluviomètres au sol fournit des mesures fiables des précipitations, mais celles-ci ne sont représentatives qu'au niveau ponctuel et avec une résolution spatiale limitée.
Comme nous le savons, la détection des précipitations et des orages est d'une grande importance, car ils peuvent provoquer des inondations, de la grêle, des rafales de vent et des glissements de terrain.
L'utilisation d'un radar météorologique permet d'observer les précipitations sur une plus grande surface : le réseau radar suisse est composé de 5 radars capables de détecter les précipitations et les cellules orageuses sur l'ensemble du territoire, automatiquement, sans interruption, de jour comme de nuit.
Les 5 radars sont tous situés en montagne (ou même en haute montagne) : Albis (938 m), Monte Lema (1626 m), Weissfluhgipfel (2840 m), Plaine Morte (2937 m), La Dôle (1682 m).
Le radar météorologique émet un signal électromagnétique dans l'atmosphère et mesure la quantité de précipitations (pluie, neige ou grêle) rétrodiffusées. L'intensité de ce que l'on appelle l'« écho » permet de déterminer le type de précipitations, tandis que la distance entre la position du radar et les précipitations peut être déduite du temps de transmission du signal. Les personnes qui souhaitent approfondir ce sujet trouveront plus de détails à cette page.
Simple ? En principe oui, mais en pratique pas vraiment, car la Suisse est située au cœur des Alpes et se caractérise donc par un relief très montagneux, ce qui rend la gestion du réseau de radars au niveau opérationnel très difficile.
Le premier défi est lié à l'entretien des radars : les sites ne sont pas tous accessibles tout au long de l'année. Le Monte Lema, par exemple, n'est accessible qu'à pied ou par un téléphérique qui n'est ouvert qu'en été. Cela implique donc une bonne planification des temps de maintenance et du stock de pièces de rechange à disposition en cas de besoin.
Le deuxième défi est lié au fait que ce ne sont pas seulement les précipitations qui réfléchissent le signal électromagnétique envoyé par le radar, mais aussi les avions, les oiseaux, et surtout les montagnes, ... Une partie du processus de traitement des données de MétéoSuisse doit donc identifier et éliminer le plus grand nombre possible de ces signaux parasites, par exemple les échos causés par la présence de montagnes.
Le troisième défi concerne l'emplacement des radars. Vous avez peut-être remarqué que les cinq radars du réseau suisse sont situés sur des sommets. Mais pourquoi ne pas implanter les radars en plaine ?
Les ondes électromagnétiques émises par le radar sont réfléchies par la surface des montagnes. En plaçant le radar en plaine, sa portée serait fortement réduite par la présence de reliefs. On ne peut pas non plus placer un radar sur des sommets trop hauts, d'abord pour des raisons logistiques évidentes, et ensuite parce qu'il n'identifierait que les précipitations qui se trouvent en altitude (même avec un "angle de tir" légèrement négatif, comme c'est déjà le cas). Or avec ce sont des informations sur les précipitations proches du sol qui nous intéressent.
Il est donc important de trouver un compromis entre la visibilité horizontale et l'altitude du site du radar. L'un des défis auxquels nous, météorologues, sommes confrontés lorsqu'il s'agit de précipitations dans un pays montagneux comme la Suisse, est d'« estimer » et de comprendre, à partir de l'animation des précipitations mesurées par le radar, quelle quantité de pluie atteindra effectivement le sol.
Le réseau de radars en Suisse est donc crucial, car il détecte les différentes formes de précipitations en temps réel et contribue à la reconnaissance précoce des zones de fortes précipitations et des orages.