Total Scan a full volume scanning strategy for weather radars

• Main Author: Jacques, Dominik
• Other Authors: Isztar Zawadzki (Internal/Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2010
• Subjects: Earth Sciences - Atmospheric Sciences
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=86883

The most common way to perform measurements with a weather radar is to have its antenna perform a complete rotation on itself at a number of elevations between 0 and 30◦. This scheme maximizes horizontal coverage, but it neglects a large conical volume above the radar, sometimes called the cone of silence. Here, we propose a 'Total' scanning strategy where the full volume surrounding a radar is being covered. === After a throughout review of assimilation methods, different applications of performing measurements at both high elevation and vertical incidence are demonstrated. Examples of time-height plots of vertical reflectivity, Doppler velocity, horizontal winds and divergence are shown. An attempt is made at vertical wind retrieval using a combination of Doppler velocity and differential reflectivity (ZDR). The calibration of ZDR and azimuthal ground echo contamination are also being shown. === The proposed scanning strategy can be applied to acquire additional information on weather systems passing over the radar site by adding to the common volume scans the advantages of vertically pointing radars and wind profilers. In the context of radar data assimilation into numerical models and/or analysis the proposed scanning strategy adds additional information without sacrificing time resolution if the time gained by eliminating scans of highly correlated data is used to fill the cone of silence. === La façon la plus conventionnelle d'utiliser un radar météo consiste a faire tourner l'antenne sur elle-même tout en pointant a un nombre prédéfini d'élévations entre 0 et 30◦. Si cette m ́ethode maximise la couverture horizontale, un considérable volume conique au dessus du radar se trouve négligé. Ici, nous proposons une stratégie de balayage 'Totale' où des mesures sont prises dans la totalité du volume entourant le radar. === Nous démontrons comment cette m ́ethode s'inscrit dans le cadre d'utilisation des données radar à des fins d'assimilation. Suite à une revue compète de l'évolution de ces techniques, nous faisons la démonstration de quelques unes des applications rendues possible par des mesures verticales et à hautes élévations. Des exemples de profils verticaux de réflectivité, de vitesse Doppler, de vents horizontaux et de divergence sont donnés et une tentative de mesure de la composante verticale du vent à partir d'une relation entre la réflectivité différentielle (ZDR) et la vitesse Doppler est faite. La calibration de ZDR est effectuée a partir de mesures verticales et nous démontrons comment les échos de sol peuvent êtres identifiés par des anomalies azimutales des mesures radar. === Ces quelques produits démontrent le potentiel de cette nouvelle stratégie de balayage. Des idées pour de nouvelles applications et l'implémentation future de cette stratégie sont finalement présentées.