في مجال الأرصاد الجوية والتنبؤ بالطقس ، من الضروري معرفة هطول الأمطار الذي سيحدث في منطقة معينة في وقت مبكر حتى يتسنى ، إذا لزم الأمر ، اتخاذ التدابير الوقائية في حالة حدوث موقف خطير. للقيام بذلك ، هناك أجهزة يمكنها الإشارة إلى هطول الأمطار ومراقبته باستمرار في منطقة معينة. يُعرف باسم رادار هطول الأمطار.
هل تريد أن تعرف كيف تعمل وكيف يتم استخدامها للتنبؤ بهطول الأمطار؟
رادار المطر
بالنسبة لأولئك الذين ما زالوا لا يعرفون ، تأتي كلمة الرادار من الاختصار الإنجليزي الكشف عن الراديو والمدى. هذا يعني "كشف وقياس مسافة الراديو". توجد الرادارات في العديد من الأماكن ، مثل كاميرات السرعة. في علم الأرصاد الجوية ، تُستخدم أنواع مختلفة من الرادارات لرصد الوضع في الطبقات العليا من الغلاف الجوي و تعرف على تطور أنظمة الغلاف الجوي.
يستخدم نظام رادا نظامًا من الموجات الكهرومغناطيسية ليتمكن من قياس مسافات واتجاهات وارتفاعات وسرعات الأجسام ، سواء كانت ثابتة أو متحركة. بهذه الطريقة ، يمكنهم مراقبة المركبات والطائرات والسفن وما إلى ذلك. في هذه الحالة ، يتم استخدامها لتقييم تكوينات الأرصاد الجوية ولديك مراقبة مستمرة لحركة السحب.
عملها بسيط للغاية. يولدون نبضًا لاسلكيًا وهذا ينعكس على الهدف ، ويتم استقباله من نفس موضع الباعث. بفضل هذا يمكنك الحصول على الكثير من المعلومات حول موقع الغيوم وكثافتها وشكلها ، إذا كانت تنمو ، إذا كانت ستسبب نوعًا من هطول الأمطار ، إلخ.
عناصر الرادار
المصدر: Euskalmet.com
تحتاج جميع الرادارات إلى عدة أنواع من العناصر حتى يكون تشغيلها صحيحًا. يسمح لنا استخدام هذه الموجات الكهرومغناطيسية التي ترسلها الرادارات بتصور الأشياء على مسافات بعيدة. أفضل ما في الأمر ، أنه لا يمكنك فقط معرفة موقع السحب في طيف الضوء المرئي ، ولكنه يوفر أيضًا معلومات في الصوت.
المكونات الرئيسية التي تحتاجها الرادارات لتشغيلها هي:
- الارسال. يتم استخدامه ليكون قادرًا على إنشاء إشارات عالية التردد سيتم إرسالها لاحقًا.
- هوائي. الهوائي مسؤول عن إرسال واستقبال تلك الإشارة عالية التردد التي ستوفر معلومات حول موقع السحب.
- جهاز الاستقبال. يستخدم هذا الجهاز لاكتشاف وتضخيم الإشارة التي يلتقطها الهوائي بحيث تكون مقروءة.
- نظام يسمح بإظهار النتائج التي تم الحصول عليها من القياسات.
رادار دوبلر
رادار دوبلر هو نظام قادر على قياس العديد من المتغيرات على نفس الجسم. إنه قادر على تقديم معلومات حول مسار ومسافة وارتفاع الجسم ، بالإضافة إلى القدرة على الكشف عن سرعته. باستخدام هذا النوع من الرادار ، يستطيع خبراء الأرصاد معرفة ديناميكيات السحابة ، وبالتالي معرفة مسارها وشكلها واحتمال التسبب في هطول الأمطار.
يعتمد رادار دوبلر النبضي على بث ثلاث نبضات عند تردد معين ، وباستخدام تأثير دوبلر ، يمكن معرفة السرعة العرضية النسبية لهذا الجسم المراد قياسه. نظرًا لأن هذه الأنواع من الرادارات لا تقيس المسافات جيدًا ، فهي ليست مفيدة جدًا لمعرفة الموقع الدقيق للكائن.
الأساس النظري للرادار
المصدر: pijamasurf.com
لفهم عمل رادار هطول الأمطار بشكل صحيح ، من الضروري معرفة الأساس النظري. تعمل هذه الرادارات وفقًا لحركة الأجسام فيما يتعلق بالرادار في المكون المتعامد مع اتجاه الضوء. تنتج هذه الحركة تغيرًا في تردد الموجة الكهرومغناطيسية التي تنتجها عند سقوط الضوء عليها. أي عندما يسقط ضوء الشمس على الشيء المراد دراسته ، يختلف تردد الموجة الكهرومغناطيسية التي تنبعث منها. باستخدام هذا الاختلاف ، يكون الرادار قادرًا على معرفة موقع الجسم ومساره وسرعته ، وفي هذه الحالة ، سحابة.
عندما تقترب السحابة من الرادار فإنها تؤثر بشكل إيجابي على تردد الموجات المنبعثة سابقًا. على العكس من ذلك ، عندما يبتعد جسم ما عن الرادار ، يكون له تأثير سلبي. الفرق بين الترددات المرسلة والمستقبلة هي تلك التي تسمح بحساب السرعة التي يتحرك بها الجسم.
انحناء الأرض
المصدر: Slideplayer.es
من المؤكد أنك قد فكرت كيف أنها قادرة على قياس حالة الأشياء على مسافات طويلة إذا كانت الأرض مستديرة وليست مسطحة. الأجسام البعيدة جدًا "تُضرب" بانحناء الأرض. لتحديد ارتفاع كائن ما ، يجب أن يؤخذ انحناء الأرض في الاعتبار. لا يمكن رؤية الأجسام البعيدة والقريبة من الأرض بهذا النوع من الرادار ، لأنها تحت الأفق.
الشيء الأكثر فائدة في هذا الرادار هو أنه يمكنك الحصول على معلومات الطقس في الوقت الحقيقي. أي يمكنك معرفة حالة الغلاف الجوي في جميع الأوقات للتنبؤ بكثافة هطول الأمطار ، احتمالية وجود بَرَد واضطراب وعواصف واتجاه وقوة الرياح ، إلخ.
تفسير صور الرادار
عند إجراء القياسات باستخدام رادار هطول الأمطار ، يتم الحصول على الصور مع جميع المعلومات التي تم الحصول عليها. يجب تفسير الصور بشكل صحيح للتنبؤ اللاحق. تحتوي الصور على رمز إيضاح على الجانب الأيمن يشير إلى قيمة اللون بناءً على انعكاس الماء الذي يمكن أن يترسب.
اعتمادًا على نوع السحابة الموجودة في السماء ، يمكن رؤية لون واحد أو لون آخر في الصورة:
سحب ركامية. تتكون هذه السحب من قطرات الماء في مجملها. قطرات الماء صغيرة جدًا في الحجم ، لذا فهي تعطي إشارة منخفضة جدًا.
سحب ركامية متوسطة. تتميز هذه السحب متوسطة الارتفاع بمستوى تجمد مرتفع بدرجة كافية بحيث تتكون في الغالب من بلورات الجليد وقطرات الماء شديدة البرودة. بلورات الجليد تجعل إشارة الرادار أكبر.
هطول المطر. عندما يتم التنبؤ بالمطر ، فذلك لأنه في رادارات هطول الأمطار من الممكن مراقبة كيفية نمو بلورات الجليد في الغلاف الجوي حتى سقوطها. تزداد انعكاسية الرادار مع ذوبان بلورات الجليد في الماء لأن ثابت العزل للماء السائل أكبر من ثابت الجليد.
طبقية ركامية مصحوبة برذاذ صغير. يمكن رؤية هذه الغيوم إذا كانت طبقة ركامية سميكة تصل إلى مئات الأمتار. عندما يحدث هذا ، يتم إنشاء رذاذ صغير يمكن أن ينمو إذا استمر عدم الاستقرار في الغلاف الجوي.
رادار AEMET
وكالة الأرصاد الجوية الحكومية لديها رادار هطول الأمطار الذي يراقب حالة الغلاف الجوي طوال النهار والليل. يوفر معلومات حول السحب واتجاهها وسرعتها وارتفاعها. بفضل هذا الرادار ، يمكن توقع هطول الأمطار قبل عدة أيام.
هنا ستكون قادرًا على رؤية الصور التي يعرضها لنا رادار AEMET عبر شبه الجزيرة في الوقت الفعلي.
باستخدام هذه المعلومات ، ستتمكن من معرفة كيفية عمل رادارات هطول الأمطار وكيف يتعرف علماء الأرصاد الجوية على ديناميكيات الغلاف الجوي بهذه الدقة.