Application of weather Radar for operational hydrology in Canada – a review

Abstract

Weather Radar provides real-time, spatially and temporally continuous precipitation data over a large area, and therefore it has been used for operational hydrology in Canada over the past decades. Recently, the focus on weather Radar in Canada has increased since the existing Environment and Climate Change Canada (ECCC) C-band Radar network is replaced with S-band dual-polarized Radar. This paper aims to provide a wide-ranging literature review of the current Radar network in Canada and how it has been applied from a hydrological context. The review starts with an overview of the Canadian weather Radar network, emphasizing current and future developments. Next, the application of weather Radar in hydrology is summarized, including specific research and operational examples. Finally, some recommendations are provided for future studies based on new developments in Canada's weather Radar network.

RÉSUMÉ

Les Radars météorologiques fournissent des données de précipitations spatialement et temporellement continues, en temps réel et sur de grandes distances. Depuis une dizaine d’années, ces données ont été largement utilisées en prévisions hydrologiques opérationnelles. L'intérêt porté sur les Radars météorologiques a récemment augmenté au Canada suite au remplacement du réseau de Radars en bande C d’Environnement et Changement Climatique Canada (ECCC) par des Radars en bande S à double polarité. Cet article a pour objectif de fournir un large état de l’art du réseau de Radars météorologiques au Canada et comment il a été utilisé en hydrologie. La revue commence par un aperçue du réseau de Radars météorologiques canadien, puis met l’accent sur les récents et futurs développements. Ensuite, l’utilisation du réseau de Radars en hydrologie est décrite en donnant des exemples de travaux de recherche et d’utilisation opérationnelle. Pour finir, cet article donne des recommandations pour des travaux futurs sur la base des nouvelles avancées du réseau de Radars météorologiques canadien.

Keywords:

• Radar
• Canadian weather Radar
• Z-R relationship
• C-band Radar
• hydrology

Acknowledgements

The authors would like to thank Prof. D. Hudak and Dr. J. Leach for their suggestions and valuable comments that helped improve the manuscript. The authors are grateful to Dr. O. Champagne for translating the abstract into French. The authors also acknowledge Mr. S. Boodoo and Dr. E. Mekis (ECCC) for providing illustrations.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

This work was financially supported by the Natural Science and Engineering Research Council (NSERC) Canadian FloodNet under grant number: NETGP-451456.