Depuis quelques semaines, je publie automatiquement sur ce site une carte du gradient de réfractivité troposphérique sur l’Europe, calculée selon la recommandation ITU-R P.453. Cette page explique comment la lire, d’où viennent les données et pourquoi cette carte intéresse les radioamateurs.

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🔄 Rafraîchissement automatique toutes les 6 heures (05h, 11h, 17h, 23h UTC), aligné sur les runs du modèle GFS de la NOAA (00Z, 06Z, 12Z, 18Z).

Sources de données (par priorité)

Priorité	Source	Fraîcheur	Détails
1 ⭐	GFS NOAA (temps réel)	Toutes les 6h, délai ~4h	Global Forecast System, résolution 0,25°, niveaux 1000 et 975 hPa. Accès libre via NOMADS NCEP, sans compte.
2	ERA5 ECMWF (CDS Copernicus)	Mois précédent (~5 jours de délai)	Réanalyse de haute qualité. Nécessite un compte Copernicus et l’acceptation de la licence ERA5.
3	ITU-R P.453-14 (fallback)	Climatologie 1979–2014	Tables statiques de l’Union Internationale des Télécommunications. Utilisées uniquement si les deux sources dynamiques sont indisponibles.

La source effectivement utilisée est indiquée dans le titre de chaque carte générée. Le code source et l’historique complet des générations sont disponibles sur mon dépôt GitHub : Tropo-Watch-F4ASJ.

Qu’est-ce que la réfractivité troposphérique ?

L’atmosphère n’est pas un vide parfait : elle modifie la trajectoire des ondes radio. La réfractivité N de la troposphère dépend de trois paramètres mesurables :

• La température (T, en Kelvin)
• La pression atmosphérique (P, en hPa)
• La pression de vapeur d’eau (e, liée à l’humidité)

La formule de Smith-Weintraub (ITU-R P.453) est :

N = 77,6 × P/T  +  3,73×10⁵ × e/T²

avec P = pression atmosphérique totale (hPa), e = pression vapeur d'eau (hPa), T = température (K)

Ce qui nous intéresse ici, c’est la variation verticale de N, notée dN/dh, entre le niveau 1000 hPa (~111 m) et le niveau 975 hPa (~323 m) — soit sur environ 212 mètres d’épaisseur d’atmosphère.

Comment lire les couleurs

Couleur	Valeur dN/dh	Condition atmosphérique	Effet sur la propagation radio
🟦 Bleu nuit	< −157 N/km	Guidage troposphérique (ducting)	Seuil officiel ITU-R P.834 : les ondes se courbent autant que la surface terrestre et restent piégées dans le conduit → liaisons VHF/UHF/SHF à très longue distance, 1 500 km et plus
🔵 Bleu foncé	−157 à −79 N/km	Surréfraction marquée	Courbure vers le sol très renforcée → portées nettement allongées, conditions DX VHF/UHF exploitables
🔵 Bleu clair	−79 à −50 N/km	Surréfraction	Courbure supérieure à la normale → portées au-dessus des valeurs habituelles
🟡 Jaune	−50 à −30 N/km	Atmosphère standard (référence −40 N/km, k = 4/3)	Propagation « normale », portées habituelles
🟠 Orange	−30 à −10 N/km	Sous-réfraction légère	Courbure un peu plus faible que la normale → portées légèrement réduites
🔴 Rouge	> −10 N/km	Sous-réfraction marquée	Les ondes s’éloignent de la surface → propagation dégradée, limitée à l’horizon direct

La palette de la carte suit exactement ces seuils : six cases discrètes, sans couleur inutilisée, calées sur les valeurs de référence de l’UIT.

Les isolignes violettes (−40 et −157 N/km)

La ligne violette pointillée (−40 N/km) matérialise la valeur de l’atmosphère standard (facteur k = 4/3) : ce n’est pas le seuil de ducting. La ligne violette pleine (−157 N/km) matérialise le seuil officiel de guidage troposphérique selon la recommandation ITU-R P.834, valeur à laquelle les ondes se courbent autant que la surface terrestre. Du côté bleu de la pointillée (gradient plus négatif que −40), on est déjà en surréfraction : les portées dépassent progressivement les valeurs habituelles sur les bandes 144 MHz, 432 MHz, 1,2 GHz et 10 GHz, avant le véritable régime de conduit en dessous de −157 N/km — le bleu nuit sur la carte.

Application pratique pour les radioamateurs

Une zone bleue intense sur la carte — notamment sur la Méditerranée, la Mer du Nord ou la Manche — signale une inversion thermique : une couche d’air chaud et sec surplombe de l’air froid et humide. Les ondes radio se trouvent alors guidées dans ce « conduit » atmosphérique comme dans un tube, permettant des liaisons que la géographie rendrait normalement impossibles.

Exemples de liaisons possibles en période de ducting :

• France ↔ Scandinavie sur 144 MHz
• Méditerranée : F ↔ I ↔ EA ↔ IK sur 432 MHz
• Manche : F ↔ G sur 10 GHz

Cette carte est un outil de prédiction à court terme : combinée avec des spots DX sur DXMaps ou PSKReporter, elle permet d’anticiper et de planifier ses sessions de propagation tropo.

Fréquence de mise à jour

La génération est entièrement automatisée via GitHub Actions. Le workflow s’exécute :

• 🕔 05h UTC → exploitation du run GFS 00Z (données de la nuit)
• 🕙 11h UTC → exploitation du run GFS 06Z (données du matin)
• 🕔 17h UTC → exploitation du run GFS 12Z (données de l’après-midi)
• 🕙 23h UTC → exploitation du run GFS 18Z (données du soir)

La carte visible ci-dessus est donc au maximum âgée de 6 heures (en conditions nominales GFS). En cas d’indisponibilité du serveur NOMADS, le système bascule automatiquement sur ERA5 (mois précédent) puis sur les tables ITU-R (climatologie statique). La source est toujours indiquée dans le titre de la carte.

Code source

Le projet est entièrement open-source :

• 📂 Dépôt GitHub : Tropo-Watch-F4ASJ
• 🐍 Script Python : map.py — calcul N, dN/dh, génération matplotlib/cartopy
• ⚙️ Workflow : .github/workflows/tropo.yml — orchestration GitHub Actions