Sademeradar

Meteoroloogias ja ilmaennustuses on hädavajalik teada konkreetses piirkonnas toimuvaid sademeid aegsasti, et vajadusel võtta ohtliku olukorra korral ennetusmeetmeid. Selleks on olemas seadmed, mis suudavad vihmasadu näidata ja pidevalt jälgida kindlas piirkonnas. Seda tuntakse sademete radarina.

Kas soovite teada, kuidas nad töötavad ja kuidas neid kasutatakse, et osata vihmasadu ennustada?

Vihma radarid

Neile, kes veel ei tea, tuleb sõna radar ingliskeelsest lühendist raadiotuvastus ja kaugus. See tähistab „raadio kauguse tuvastamist ja mõõtmist”. Radareid on paljudes kohtades, näiteks kiiruskaamerates. Meteoroloogias kasutatakse atmosfääri ülemiste kihtide olukorra jälgimiseks mitmesuguseid radareid ja teadma atmosfäärisüsteemide arengut.

Rada kasutab elektromagnetlainete süsteemi, et oleks võimalik mõõta nii staatiliste kui ka liikuvate objektide kaugusi, suundi, kõrgusi ja kiirusi. Nii saavad nad jälgida sõidukeid, lennukeid, laevu jne. Sellisel juhul kasutatakse neid meteoroloogiliste koosseisude hindamiseks ja neil on pilvede liikumise pidev jälgimine.

Selle toimimine on üsna lihtne. Nad genereerivad raadioimpulsi ja see kajastub sihtmärgis, olles vastu võetud emitteri samast positsioonist. Tänu sellele saate palju teavet pilvede asukoha, nende tiheduse ja kuju kohta, kui nad kasvavad, kui nad põhjustavad mingisuguseid sademeid jne.

Radari elemendid

Kõik radarid vajavad korrektseks tööks mitut tüüpi elemente. Nende radarite saadetud elektromagnetlainete kasutamine võimaldab objekte visualiseerida suurel kaugusel. Mis kõige parem - mitte ainult ei saa teada pilvede asukohta nähtava valguse spektris, vaid see annab teavet ka heli kujul.

Peamised komponendid, mida radarid oma tööks vajavad, on:

• Saatja. Seda kasutatakse hiljem saadetavate kõrgsageduslike signaalide genereerimiseks.
• Antenn. Antenn vastutab selle kõrgsagedusliku signaali saatmise ja vastuvõtmise eest, mis annab teavet pilvede asukoha kohta.
• Vastuvõtja. Seda seadet kasutatakse antenni poolt vastuvõetud signaali tuvastamiseks ja võimendamiseks nii, et see oleks loetav.
• Süsteem mis võimaldab näidata mõõtmistulemusi.

Doppleri radar

Doppleri radar on süsteem, mis võimaldab samal objektil arvukalt muutujaid mõõta. Ta suudab pakkuda teavet eseme kulg, kaugus ja kõrgus, lisaks sellele, et suudetakse tuvastada selle kiirust. Seda tüüpi radaritega suudavad meteoroloogid tunda pilve dünaamikat ja seega teada selle kulgu, kuju ja sademete tekke tõenäosust.

Doppleri impulssradar põhineb kolme impulsi kiirgamisel teatud sagedusel ja Doppleri efekti kasutades saab teada selle mõõdetava objekti suhtelist põikkiirust. Kuna seda tüüpi radarid ei mõõda kaugusi hästi, pole neist objekti täpse asukoha teadmiseks eriti kasu.

Radari teoreetiline alus

Sademeradari töö nõuetekohaseks mõistmiseks on vaja teada teoreetilist alust. Need radarid toimivad vastavalt objektide liikumisele radari suhtes komponendis, mis on risti valguse suunaga. See liikumine muudab elektromagnetlaine sagedust, mille nad tekitavad, kui neile langeb valgus. See tähendab, et kui päikesevalgus langeb uuritavale objektile, selle kiiratava elektromagnetlaine sagedus on erinev. Selle variatsiooniga suudab radar teada objekti, antud juhul pilve, asukohta, kulgu ja kiirust.

Kui pilv läheneb radarile, mõjutab see positiivselt varem eraldunud lainete sagedust. Vastupidi, kui objekt eemaldub radarist, on sellel negatiivne mõju. Emitatavate ja vastuvõetud sageduste erinevus on need, mis võimaldavad arvutada objekti liikumise kiirust.

Maa kumerus

Kindlasti olete mõelnud, et kuidas see suudab mõõta objektide olukorda pika vahemaa tagant, kui Maa on ümmargune ja mitte tasane. Liiga kaugel asuvad esemed "pekstakse" maa kumerusega. Objekti kõrguse määramiseks tuleb arvestada maa kumerusega. Kaugemaid ja maapinna lähedal asuvaid objekte ei saa seda tüüpi radaritega näha, kuna need asuvad horisondi all.

Selle radari puhul on kõige kasulikum see, et saate reaalajas ilmateavet. See tähendab, et saate teada atmosfääriolukorda kogu aeg, et ennustada sademete intensiivsust, rahe, turbulentsi, tormide võimalik olemasolu, tuule suund ja tugevus jne.

Radaripiltide tõlgendamine

Kui mõõdetakse sademete radariga, saadakse pildid kogu saadud teabega. Pilte tuleb nende hilisemaks ennustamiseks õigesti tõlgendada. Piltide paremal küljel on legend, mis näitab värvi väärtust sadestuva vee peegelduvuse põhjal.

Sõltuvalt taevas leiduva pilve tüübist võib pildil näha üht või teist värvi:

Kihtpilved. Need pilved koosnevad kogu ulatuses veepiiskadest. Veepiisad on väga väikeste mõõtmetega, mistõttu annavad nad väga madala signaali.

Altocumulus. Nendel keskmise kõrgusega pilvedel on külmumistase, piisavalt kõrge, et need koosnevad enamasti jääkristallidest ja ülijahutatud veepiiskadest. Jääkristallid muudavad radarisignaali suuremaks.

Sademed. Kui on oodata vihma, on see tingitud sellest, et sademeradarites on võimalik jälgida, kuidas atmosfääris olevad jääkristallid kuni langemiseni kasvavad. Radari peegelduvus suureneb, kui jääkristallid sulavad vette, kuna vedela vee dielektriline konstant on suurem kui jää.

Stratocumulus väikeste tilkadega. Neid pilvi võib näha, kui kiht on sadu meetreid paks. Kui see juhtub, tekivad väikesed tilgad, mis võivad atmosfääri ebastabiilsuse jätkudes kasvada.

AEMETi radar

Riiklik meteoroloogiaagentuur Sellel on sademete radar, mis jälgib atmosfääriolukorda kogu päeva ja öö. Annab teavet pilvede, nende suuna, kiiruse ja kõrguse kohta. Tänu sellele radarile saab vihma ennustada kuni mitu päeva ette.

Siin Saate reaalajas näha pilte, mida AEMETi radar meile poolsaare kohal näitab.

Selle teabe abil saate teada, kuidas sademete radarid töötavad ja kuidas meteoroloogid õpivad atmosfääri dünaamikat sellise täpsusega.