Glossaire

radar (météorologique) Doppler

L'"effet Doppler-Fizeau" ou simplement "effet Doppler" — découvert par le physicien autrichien Christian Doppler (1803-1853) et le physicien français Hippolyte Fizeau (1819-1896) indépendamment l'un de l'autre — est des plus faciles à observer : quand fonctionne une sirène sur un véhicule qui croise une personne immobile, celle-ci entend un son plus aigu avant que le véhicule soit passé devant elle, plus grave après qu'il est passé. Cet effet n'est pas spécifique des ondes acoustiques, mais se manifeste avec toutes les catégories d'ondes lorsqu'une source émettrice et un récepteur sont en mouvement relatif l'un par rapport à l'autre : alors, la fréquence de l'onde augmente ou diminue selon que la source se rapproche ou s'éloigne du récepteur, conformément à une loi très précise qui permet de calculer la vitesse de déplacement de la source (ou plus précisément la composante de cette vitesse selon la droite qui va de la source au récepteur) à partir des mesures de fréquence effectuées par le récepteur.

Cette loi est applicable au cas des ondes lumineuses et, plus généralement, du rayonnement électromagnétique : ainsi, un radar fixé au sol et émettant des ondes électromagnétiques vers des cibles en mouvement dans l'atmosphère recevra en retour une partie des ondes réfléchies par celles-ci, et en comparant la fréquence de l'onde émise à celles des ondes reçues en retour (ou "rétrodiffusées"), il en déduira les caractéristiques non seulement de la position des cibles, mais aussi de leur mouvement. De ce fait, des radars météorologiques Doppler (c'est-à-dire des radars météorologiques recourant à l'effet Doppler) sont assez communément employés pour mesurer le vent dans les systèmes évolutifs de précipitations qui accompagnent les perturbations tempérées ou les cyclones tropicaux. Il existe une autre possibilité d'emploi d'un radar Doppler en météorologie, consistant à mesurer à la verticale de l'instrument la vitesse et la direction du vent à diverses altitudes ou, autrement dit, le profil vertical du vent.