Un printemps australien ne serait pas complet sans des orages et une visite du site Web du radar météorologique du Bureau australien de météorologie. Mais un nouveau type de technologie radar vise à rendre le radar météorologique encore plus utile, en aidant à identifier les tempêtes qui emportent la grêle.

La plupart des tempêtes n'apportent que de la pluie, éclairs et tonnerre. Mais d'autres peuvent produire des dangers, notamment des crues soudaines destructrices, les vents, grosse grêle, et même la tornade occasionnelle. Pour ces tempêtes potentiellement dangereuses, le Bureau émet des avertissements d'orages violents.

Pour les régions métropolitaines, les avertissements identifient les cellules orageuses sévères ainsi que leur trajectoire probable et les dangers. Ils fournissent un "nowcast" prédictif, telles que des prévisions jusqu'à trois heures avant l'impact pour les banlieues en danger.

Lors de la surveillance des orages, le radar météorologique est le principal outil des prévisionnistes. Le radar météo balaye l'atmosphère à plusieurs niveaux, construire une image 3D des orages, avec une version 2D affichée sur le site Web du bureau.

Ceci est particulièrement important pour la grêle, qui se forme à plusieurs kilomètres au-dessus du sol dans des tempêtes imposantes où les températures sont bien en dessous de zéro.

En termes de pertes assurées, les tempêtes de grêle ont causé plus de pertes assurées que tout autre type de phénomènes météorologiques violents en Australie. Les tempêtes de grêle de novembre 2014 à Brisbane ont coûté environ 1,41 milliard de dollars australiens, tandis que la tempête de grêle d'avril 1999 à Sydney, à 4,3 milliards de dollars australiens, demeure la catastrophe naturelle la plus coûteuse du pays.

Briser la glace

Néanmoins, détecter et estimer avec précision la taille de la grêle à partir d'un radar météorologique reste un défi pour les scientifiques. Ce défi découle de la diversité de la grêle. Les grêlons peuvent être gros ou petits, densément ou peu répartis, mélangé à la pluie, ou toute combinaison de ce qui précède.

Les radars conventionnels mesurent la diffusion des faisceaux radar lorsqu'ils traversent les précipitations. Cependant, quelques gros grêlons peuvent ressembler à beaucoup de petits, ce qui rend difficile la détermination de la taille des grêlons.

Un nouveau type de technologie radar appelée "double polarisation" ou "double pol" peut résoudre ce problème. Plutôt que d'utiliser un seul faisceau radar, dual-pol utilise deux faisceaux simultanés alignés horizontalement et verticalement. Lorsque ces faisceaux dispersent les précipitations, ils fournissent des mesures relatives de la taille horizontale et verticale.

Par conséquent, un observateur peut voir la différence entre les formes plus plates des gouttelettes de pluie et les formes plus rondes des grêlons. Dual-pol peut également mesurer plus précisément la taille et la densité des gouttelettes de pluie, et si c'est un mélange ou juste de la pluie.

Ensemble, ces capacités signifient que dual-pol change la donne pour la détection de la grêle, estimation de la taille et prévision immédiate.

Dans l'oeil de la tempête

Les informations à double pol sont désormais diffusées en continu depuis les radars opérationnels récemment mis à niveau à Adélaïde, Melbourne, Sydney et Brisbane. Il permet aux prévisionnistes de détecter la grêle plus tôt et avec plus de confiance.

Cependant, davantage de travail est nécessaire pour estimer avec précision la taille de la grêle à l'aide du double pol. L'endroit idéal pour de telles recherches est sans aucun doute le sud-est du Queensland, la capitale de la grêle de la côte est.

En ce qui concerne les risques d'orage, rien n'est plus proche de la réalité que des observations scientifiques de l'intérieur de la tempête. Autrefois, cette approche était considérée comme trop coûteuse, risqué et exigeant. Au lieu, les chercheurs ont eu recours à des modèles ou à des rapports historiques.

Le groupe de recherche sur les observations atmosphériques de l'Université du Queensland (UQ) a développé une capacité unique en Australie pour déployer des instruments météorologiques mobiles pour la recherche sur les phénomènes météorologiques violents. En partenariat avec le Laboratoire de recherche sur le vent de l'UQ, Guy Carpenter et le personnel du bureau de Brisbane du Bureau of Meteorology, le banc d'essai des risques de tempête a été créé pour faire progresser la prévision immédiate des risques de grêle et de vent.

Au cours des deux à trois prochaines années, le banc d'essai prendra un radar météorologique mobile, ballons météorologiques, tours de mesure du vent et capteurs de taille de grêle dans et autour d'orages violents. Les données de ces instruments fournissent des études de cas à haute résolution et des données de vérification de la vérité au sol pour les dangers observés par le radar bipolaire du Bureau.

Depuis début octobre, nous avons intercepté et échantillonné cinq tempêtes de grêle. Si vous voyez un convoi de véhicules UQ se diriger vers des nuages ​​sombres menaçants, allez dans la direction opposée et suivez-nous plutôt sur Facebook.

Malheureusement, l'équipe de chasse aux tempêtes de l'UQ ne peut pas se rendre à tous les orages violents, nous avons besoin de votre aide! Le projet a besoin de citoyens scientifiques du sud-est du Queensland pour signaler la grêle via #UQhail. Gardez une règle ou un objet pour l'échelle (les pièces sont super) à portée de main et, quand un orage de grêle est passé en toute sécurité, mesurer le plus gros grêlon.

Soumettre des rapports via uqhail.com, e-mail, Facebook ou Twitter. Nous apprécions grandement les photos avec une règle ou un objet de référence et l'emplacement approximatif de la grêle.

Combiner des mesures, les rapports de grêle et les données du radar météorologique dual-pol du Bureau of Meteorology, nous travaillons au développement d'algorithmes qui permettront de prévoir la grêle avec plus de précision. Cela donnera une plus grande confiance dans les avertissements et ces quelques minutes supplémentaires vitales lorsque les voitures peuvent être mises hors de danger, réduire l'impact des tempêtes.

Des techniques avancées développées à partir de données de chasse aux tempêtes et de science citoyenne seront appliquées à l'ensemble du réseau radar australien à double pôle à Sydney, Melbourne et Adélaïde.

Qui sait, à l'avenir si le radar météorologique du Bureau indique qu'un orage se dirige vers vous, vos rapports pourraient même avoir aidé à développer cette prévision.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.