V meteorologii a předpovědi počasí je nezbytné znát srážky, které se budou v určité oblasti odehrávat s dostatečným předstihem, aby bylo možné v případě potřeby přijmout preventivní opatření v nebezpečné situaci. K tomu existují zařízení, která mohou indikovat a průběžně sledovat srážky v konkrétní oblasti. Je známý jako dešťový radar.
Chcete vědět, jak fungují a jak se používají k předpovědi srážek?
Dešťové radary
Pro ty, kteří to dosud nevědí, pochází slovo radar z anglické zkratky rádiová detekce a rozsah. To znamená „rádiová detekce a měření vzdálenosti“. Radary jsou na mnoha místech, například rychlostní radary. V meteorologii se používají různé typy radarů ke sledování situace v horních vrstvách atmosféry a znát vývoj atmosférických systémů.
Rada využívá systém elektromagnetických vln k měření vzdáleností, směrů, nadmořských výšek a rychlostí objektů, statických i pohyblivých. Tímto způsobem jsou schopni monitorovat vozidla, letadla, lodě atd. V tomto případě se používají k vyhodnocení meteorologických útvarů a k nepřetržitému sledování pohybu mraků.
Jeho obsluha je docela jednoduchá. Generují rádiový puls, který se odráží v cíli, který je přijímán ze stejné polohy vysílače. Díky tomu můžete získat spoustu informací o umístění mraků, jejich hustotě a tvaru, pokud rostou, pokud způsobí srážky atd.
Prvky radaru
Zdroj: Euskalmet.com
Všechny radary potřebují pro správnou funkci několik typů prvků. Použití těchto elektromagnetických vln, které radary vysílají, umožňuje vizualizovat objekty na velké vzdálenosti. Nejlepší ze všeho je, že nejen znáte umístění mraků ve spektru viditelného světla, ale také poskytuje informace ve zvuku.
Hlavní součásti, které radary potřebují pro svůj provoz, jsou:
- Vysílač. Slouží k tomu, aby bylo možné generovat vysokofrekvenční signály, které budou později odeslány.
- Anténa. Anténa je zodpovědná za odesílání a příjem vysokofrekvenčního signálu, který bude poskytovat informace o poloze mraků.
- Přijímač Toto zařízení se používá k detekci a zesílení signálu zachyceného anténou tak, aby byl čitelný.
- Systém který umožňuje zobrazit výsledky získané z měření.
Dopplerův radar
Dopplerův radar je systém schopný měřit mnoho proměnných na stejném objektu. Je schopen poskytnout informace o kurz, vzdálenost a nadmořská výška objektu, kromě toho, že je schopen detekovat až do jeho rychlosti. S tímto typem radaru jsou meteorologové schopni poznat dynamiku mraku, a tak poznat jeho průběh, tvar a pravděpodobnost srážek.
Pulzní Dopplerův radar je založen na emisi tří pulzů na určité frekvenci a pomocí Dopplerova jevu může být známa relativní příčná rychlost měřeného objektu. Vzhledem k tomu, že tyto typy radarů neměří dobře vzdálenosti, není příliš užitečné znát přesnou polohu objektu.
Teoretický základ radaru
Zdroj: pijamasurf.com
Pro správné pochopení činnosti srážkového radaru je nutné znát teoretické základy. Tyto radary působí jako funkce pohybu objektů vzhledem k radaru ve složce kolmé ke směru světla. Tento pohyb vytváří změnu frekvence elektromagnetických vln, které produkují, když na ně dopadá světlo. To znamená, že když na studovaný objekt dopadá sluneční světlo, frekvence elektromagnetické vlny, kterou vydává, se mění. S touto variantou je radar schopen znát polohu, průběh a rychlost objektu, v tomto případě mraku.
Když se mrak přiblíží k radaru, pozitivně to ovlivní frekvenci dříve emitovaných vln. Naopak, když se objekt vzdaluje od radaru, má to negativní vliv. Rozdíl mezi vysílanou a přijímanou frekvencí je ty, které umožňují vypočítat rychlost, jakou se objekt pohybuje.
Zakřivení Země
Zdroj: Slideplayer.es
Určitě jste si mysleli, že jak je schopen měřit situaci objektů na velké vzdálenosti, pokud je Země kulatá a není plochá. Objekty, které jsou příliš daleko, jsou „zbity“ zakřivením Země. Chcete-li určit nadmořskou výšku objektu, je třeba vzít v úvahu zakřivení Země. Objekty, které jsou vzdálenější a blíže k zemi, nelze pomocí tohoto typu radaru vidět, protože jsou pod horizontem.
Nejužitečnější věcí na tomto radaru je to, že můžete získat informace o počasí v reálném čase. To znamená, že vždy můžete znát atmosférickou situaci a předpovědět intenzitu srážek, možná existence krupobití, turbulence, bouře, směr a síla větru atd.
Interpretace radarových snímků
Při měření pomocí dešťového radaru se získávají snímky se všemi získanými informacemi. Pro následnou předpověď je nutné obrázky správně interpretovat. Obrázky mají na pravé straně legendu, která udává hodnotu barvy na základě odrazivosti vody, která se může srážet.
V závislosti na typu mraku přítomného na obloze je na obrázku vidět jedna nebo další barvy:
Stratocumulus mraky. Tyto mraky jsou celé tvořeny vodními kapičkami. Kapičky vody jsou velmi malé, takže dávají velmi nízký signál.
Altocumulus. Tyto mraky střední výšky mají dostatečně vysokou úroveň mrazu, takže jsou většinou tvořeny ledovými krystaly a superchlazenými vodními kapičkami. Ledové krystaly zvětšují radarový signál.
Srážky. Při předpovědi deště je to proto, že v dešťových radarech je možné pozorovat, jak ledové krystaly v atmosféře rostou, dokud nespadnou. Radarová odrazivost se zvyšuje, když se ledové krystaly taví ve vodě, protože dielektrická konstanta kapalné vody je větší než ledová.
Stratocumulus s malými mrholeními. Tyto mraky lze vidět, pokud je stratocumulus tlustý stovky metrů. Když k tomu dojde, vytvoří se malé mrholení, které může růst, pokud bude pokračovat atmosférická nestabilita.
Radar AEMET
Státní meteorologická agentura Má dešťový radar, který sleduje atmosférickou situaci ve dne i v noci. Poskytuje informace o oblacích, jejich směru, rychlosti a nadmořské výšce. Díky tomuto radaru lze předpovědět deště až několik dní předem.
Zde Budete moci vidět v reálném čase obrazy, které nám radar AEMET ukazuje přes poloostrov.
S touto informací budete vědět, jak fungují dešťové radary a jak meteorologové s takovou přesností poznávají dynamiku atmosféry.