MANUEL DE RADIOMÉTÉOROLOGIE
PRÉFACE
Table des matières
CHAPITRE 1 - Introduction
1.1 Objet du Manuel de radiométéorologie
1.2 Textes applicables
1.3 Table de correspondance
CHAPITRE 2 - Caractéristiques physiques de l'atmosphère
2.1 Variabilité de la concentration en vapeur d'eau et en oxygène au niveau du sol
2.2 Variabilité du profil en hauteur de la vapeur d'eau
2.3 Caractéristiques des précipitations pluviales
2.3.1 Types de précipitation
2.3.2 Distribution des dimensions des gouttes
2.3.3 Forme et orientation des hydrométéores
2.3.4 Vitesse limite
2.3.5 Température des gouttes de pluie
2.4 Caractéristiques statistiques de l'intensité des précipitations pluviales en un point
2.4.1 Distribution cumulative de l'intensité des précipitations pluviales
2.4.2 Variations annuelles de la distribution cumulative de l'intensité des précipitations
2.4.3 Conversion des distributions de l'intensité de la pluie en statistiques équivalentes avec temps d'intégration...
2.4.4 Modèles de distribution de l'intensité des précipitations
2.4.5 Données statistiques sur la durée des chutes de pluie
2.5 Structure horizontale des précipitations pluvieuses
2.5.1 Application à la diffusion par la pluie
2.5.2 Application à l'affaiblissement par la pluie
2.6 Structure verticale des précipitations
2.6.1 Variation verticale de la réflectivité
2.6.2 Variation verticale de l'affaiblissement linéique
2.6.3 Hauteur de l'isotherme 0 C et hauteur de pluie
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 3 - Réfraction atmosphérique
3.1 Influence de l'atmosphère sur la propagation des ondes radioélectriques
3.2 Indice de réfraction et coïndice
3.3 Modèles de l'indice de réfraction de l'atmosphère
3.3.1 Modèles linéaires
3.3.2 Modèles exponentiels
3.3.3 Autres modèles
3.4 Ecarts par rapport aux modèles
3.5 Coïndice de réfraction au niveau du solUn grand nombre de données ont été publiées sur le coïndice
3.5.1 Moyennes mensuelles du coïndice au niveau du sol
3.5.2 Variations saisonnières et d'une année à l'autre du coïndice au niveau du sol
3.6 Gradients du coïncide
3.6.1 Modèles pour la distribution du gradient du coïndice
3.6.2 Informations statistiques sur les gradients du coïndice
3.6.3 Corrélation entre le coïndice au sol et le gradient du coïndice
3.6.4 Gradient équivalent du coïndice le long d'un trajet
3.7 Structures du coïndice aux échelles méso et macro
3.7.1 Couches de guidage: définition et observations expérimentales
3.7.2 Conditions d'infraréfraction
3.8 Gradients horizontaux du coïndice
3.9 Techniques de mesure de l'indice de réfraction
3.9.1 Mesures directes - réfractomètres à hyperfréquences
3.9.2 Mesures indirectes - mesure de grandeurs météorologiques
3.9.3 Mesure des profils verticaux
3.9.4 Mesure des structures verticales et horizontales
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 4 - Influence de la réfraction sur la propagation
4.1 Introduction
4.1.1 Approximation du rayon
4.1.2 Indice de réfraction modifié et rayon terrestre équivalent
4.2 Effets de la réfraction dans les conditions normales
4.2.1 Infraréfraction et superréfraction
4.2.2 Angle d'élévation apparent
4.2.3 Longueur du trajet radioélectrique
4.2.4 Etalement du faisceau sur des trajets obliques
4.2.5 Erreur sur la vitesse de variation de la distance
4.3 Propagation au cours de conditions d'infraréfraction
4.3.1 Facteur de rayon terrestre équivalent pour un trajet, ke
4.3.2 Prévision des valeurs minimales de ke
4.4 Propagation en présence de couches de superréfraction
4.4.1 Description qualitative par tracé du rayon
4.4.2 Influence de la formation des conduits radioélectriques
4.4.3 Propagation par trajets multiples
4.4.4 Variations de l'angle d'arrivée
4.5 Représentation du canal de propagation dans les conditions de superréfraction
4.5.1 Modèle multirayons
4.5.2 Considérations d'ordre théorique sur les statistiques relatives à une fréquence unique
4.5.3 Modèles pour la fonction de transfert par trajets multiples
4.6 Représentations simplifiées du canal de propagation
4.6.1 Modèles à rayons
4.6.2 Représentation paramétrique de la distorsion d'amplitude
4.7 Scintillations des signaux sous l'effet de la turbulence atmosphérique
4.7.1 Scintillation d'amplitude
4.7.2 Scintillations de l'angle d'arrivée
4.8 Propagation par diffusion troposphérique
4.8.1 Modélisation de la variation du champ à long terme
4.8.2 Fonction de transfert en diffusion troposphérique
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE 1 - Modèles de prévision statistiques de l'écart type et de l'amplitude des fluctuations du signal dues à la scintillation
A1.1 Introduction
A1.2 Modèles de prévision de l'écart type de scintillation
A1.2.1 Modèle de Karasawa
A1.2.2 Recommandation UIT-R P.618
A1.2.3 Modèles d'Ortgies
A1.2.4 Modèle d'Otung
A1.2.5 Modèle de Van de Kamp
A1.2.6 Modèles de Marzano
A1.2.7 Modèle UCL
A1.3 Modèles de prévision de la distribution de l'amplitude de scintillation
A1.3.1 Modèles de Karasawa et de l'UIT-R
A1.3.2 Modèle de Van de Kamp
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES DE L'ANNEXE 1
CHAPITRE 5 - Diffusion par une particule isolée
5.1 Considérations générales
5.1.1 Représentation intégrale du champ
5.1.2 Diffusion d'une onde plane dans le champ lointain. Le théorème optique
5.2 Méthodes de résolution
5.2.1 Méthodes analytiques
5.2.2 Méthodes numériques approchées
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 6 - Affaiblissement et dispersion par les gaz de l'atmosphère
6.1 Informations générales d'ordre physique sur l'absorption due aux gaz
6.6.1 Mesures radiométriques au sol
6.6.2 Spectromètres à transformée de Fourier au sol
6.6.3 Conclusion
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 7 - Affaiblissement par les particules atmosphériques
7.1 Prévision de l'affaiblissement linéique à partir des données d'intensité de pluie
7.2 Affaiblissement sur les trajets de propagation de longueur finie
7.2.1 Conséquences de la non-uniformité spatiale de la pluie
7.2.2 Liaisons Terre-espace
7.3 Prévision de l'affaiblissement d'après des données de propagation radioélectrique
7.3.1 Similitude à partir d'une seule fréquence: rapport d'affaiblissement constant
7.3.2 Similitude à partir d'une seule fréquence: rapport d'affaiblissement variable
7.3.3 Similitude multifréquences
7.3.4 Similitude instantanée: une seule fréquence
7.3.5 Loi de similitude en longueur du trajet des statistiques de l'affaiblissement dû à la pluie pour les liaisons...
7.4 Variabilité des caractéristiques statistiques de l'affaiblissement dû à la pluie
7.5 Mesures de radiométrie et de radiodétection
7.6 Retard de propagation dû aux précipitations
7.7 Affaiblissement dû à des hydrométéores autres que la pluie
7.7.1 Aérosols, brouillard, nuages, grêle et neige
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 8 - Pouvoir radioémissif de l'atmosphère et du sol
8.1 Introduction
8.2 Transfert radiatif
8.2.1 Principes fondamentaux
8.2.2 Equation du transfert radiatif
8.2.3 Température de brillance
8.3 Emissivité de l'atmosphère
8.4 Emissivité du sol
8.5 Estimation radiométrique de l'affaiblissement et longueur du trajet
8.5.1 Considérations générales
8.5.2 Evaluation de l'affaiblissement à partir de mesures radiométriques
8.5.3 Estimation du temps de propagation sur le trajet
8.6 Télédétection passive de la composition de l'atmosphère
8.6.1 Considérations générales
8.6.2 Teneur en eau de l'atmosphère
8.6.3 Détermination radiométrique de la teneur en eau de l'atmosphère
8.6.4 Coefficients de détermination et de similitude
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 9 - Transpolarisation et anisotropie
9.1 Fondements mathématiques
9.1.1 Etat de polarisation d'une onde
9.1.2 Polarisations orthogonales
9.1.3 Canal de transfert à double polarisation
9.1.4 Modèles de milieu simplifiés
9.2 Microphysique du milieu dépolarisant
9.2.1 Existence des plans principaux
9.2.2 Modèle des axes des gouttes de pluie équialignés
9.2.3 Gouttes de pluie avec distribution gaussienne des orientations
9.2.4 Aiguilles de glace dans les nuages
9.2.5 Dépolarisation due à la glace pendant les chutes de pluie
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 10 - Aspects statistiques de la modélisation
10.1 Variabilité des phénomènes atmosphériques
10.1.1 Definitions
10.1.2 Concepts et modèles
10.2 Statistiques du mois le plus défavorable
10.2.1 La définition de l'UIT-R
10.2.2 Méthode de calcul avec le facteur Q
10.2.3 Méthode de calcul avec le facteur C0
10.2.4 Variabilité
10.3 Statistiques annuelles
10.3.1 Modèle de Crane
10.3.2 Variabilité, d'une année à l'autre, des statistiques d'intensité de pluie et d'affaiblissement dû à la pluie...
10.4 Les concepts de risque et de fiabilité
10.4.1 Analyse de risques
10.4.2 Délai de retour
10.4.3 Durée moyenne de fonctionnement avant défaillance (mean time to failure)
10.4.4 Autres considérations
10.4.5 Liens avec les services
10.4.6 Risque de survenue des interruptions
10.5 Conclusions
ANNEXE 10.A.1 - Statistiques de classement par ordre de rang
ANNEXE 10.A.2 - Détermination de C0 et C1 d'après des données de mesure
ANNEXE 10.A.3 - Evaluation du risqueExemples de calcul des interruptions de fonctionnement et de calculde la marge de protection contre les évanouissements,en liaison avec le risque ou la confiance
a) Calcul des interruptions de fonctionnement
b) Calcul de la marge de protection contre les évanouissements
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES