Ability of a dual polarized X-band radar to estimate rainfall

The aim of this study is to assess rainfall estimates by a dual polarized X-band radar. This study was part of the European project FRAMEA (Flood forecasting using Radar in Alpine and Mediterranean Areas). Two radars were set up near the small town of Collobrières in South Eastern France. The first radar was a dual polarized X-band radar (Hydrix®) associated with a ZPHI® algorithm while the second one was an S-band radar (Météo France). We compared radar rainfall data with measurements obtained by two rain gauge networks (Météo France and Cemagref). During the experiments from February 2006 to June 2007, four significant rainfall events occurred. The accuracy of the rain rate obtained with both S-band and X-band radars decreased significantly beyond 60km, in particular for the X-band radar. At closer ranges, such as 30-60km from the radars, the X-band and the S-band radar retrievals showed similar performance with Nash criteria around 0.80 for the X-band radar and 0.75 for the S-band radar. Furthermore, the X-band radar did not require calibration on rainfall records, which tends to make it a useful method to assess rainfall in areas without a rain gauge network.

Le but de cette étude est d'évaluer les données de pluie recueillies à partir d'un radar polarimétrique en bande X. Cette étude fait partie du projet européen FRAMEA (Flood forecasting using Radar in Alpine and Mediterranean Areas). Deux radars étaient placés près de Collobrières dans le Sud Est de la France. Le premier est un radar en bande X à double polarisation (Hydrix®) associé à l'algorithme ZPHI®. Le second est un radar en bande S (Météo France). Les performances sur les estimations des lames d'eau du radar en bande X sont étudiées. La pertinence des lames d'eau obtenues avec les radars en bande S et en bande X, comparées aux mesures au sol, diminue de manière significative à plus de 60 km des radars, en particulier pour le radar en bande X. Pour des distances entre 30 et 60 km, les radars en bande S et en bande X donnent des résultats similaires avec un critère de Nash de l'ordre de 0.8 pour le radar en bande X et de 0.75 pour le radar en bande S, lorsque l'on considère un pas de temps horaire. Le radar en bande X ne nécessite pas de recalage avec les mesures au sol, ce qui est utile pour des zones sans réseau de pluviomètres.