降水レーダー

マドリッドのAEMET降雨レーダー

気象学や気象予報では、危険な状況が発生した場合に必要に応じて予防策を講じるために、特定の地域で発生する降雨量を事前に把握しておくことが重要です。 これを行うために、特定の地域の降雨量を示し、継続的に監視できるデバイスがあります。 降雨レーダーとして知られています。

それらがどのように機能し、降雨を予測するためにどのように使用されるかを知りたいですか?

レインレーダー

降水レーダーの画像

まだ知らない人のために、レーダーという言葉は英語の頭字語から来ています 無線検出と測距。 これは「無線距離の検出と測定」の略です。 レーダーはスピードカメラなど多くの場所にあります。 気象学では、大気の上層の状況を監視するためにさまざまな種類のレーダーが使用され、 大気システムの進化を知っています。

ラダは電磁波のシステムを使用して、静的および移動の両方のオブジェクトの距離、方向、高度、および速度を測定できるようにします。 このようにして、彼らは車両、飛行機、船などを監視することができます。 この場合、それらは気象の形成を評価し、雲の動きを継続的に監視するために使用されます。

その操作は非常に簡単です。 それらは無線パルスを生成し、これはターゲットに反射され、エミッタの同じ位置から受信されます。 これのおかげで 雲の位置、密度、形に関する多くの情報を得ることができます。 それらが成長している場合、それらが何らかの沈殿を引き起こす場合など。

レーダーの要素

レーダー画像

出典:Euskalmet.com

すべてのレーダーは、正しく動作するためにいくつかのタイプの要素を必要とします。 レーダーから送信されるこれらの電磁波を使用すると、遠くにあるオブジェクトを視覚化できます。 何よりも、可視光のスペクトル内の雲の位置を知ることができるだけでなく、音の情報も提供します。

レーダーが動作するために必要な主なコンポーネントは次のとおりです。

  • 送信機。 後で送信される高周波信号を生成できるようにするために使用されます。
  • アンテナ。 アンテナは、雲の位置に関する情報を提供する高周波信号を送受信する役割を果たします。
  • 受信機 この装置は、アンテナが拾った信号を検出して増幅し、読みやすくするために使用されます。
  • システム これにより、測定から得られた結果を表示できます。

ドップラーレーダー

ドップラーレーダー

ドップラーレーダーは、同じオブジェクト上の多数の変数を測定できるシステムです。 それはについての情報を提供することができます オブジェクトのコース、距離、高度に加えて、その速度まで検出することができます。 このタイプのレーダーを使用すると、気象学者は雲のダイナミクスを知ることができるため、雲の進路、形状、および沈殿を引き起こす可能性を知ることができます。

パルスドップラーレーダーは、特定の周波数でのXNUMXつのパルスの放射に基づいており、ドップラー効果を使用して、測定対象のそのオブジェクトの相対的な横方向の速度を知ることができます。 これらのタイプのレーダーは距離を適切に測定しないため、オブジェクトの正確な位置を知ることはあまり役に立ちません。

レーダーの理論的基礎

ドップラーレーダー理論

ソース:pijamasurf.com

降水レーダーの動作を正しく理解するには、理論的基礎を知る必要があります。 これらのレーダーは、光の方向に垂直なコンポーネント内のレーダーに対するオブジェクトの動きの関数として機能します。 この動きにより、光が当たったときに発生する電磁波の周波数が変化します。 つまり、日光が対象物に当たると、 それが放出する電磁波の周波数は変化します。 このバリエーションにより、レーダーはオブジェクト(この場合は雲)の位置、コース、速度を知ることができます。

雲がレーダーに近づくと、以前に放出された波の周波数にプラスの影響を与えます。 逆に、物体がレーダーから離れると、悪影響があります。 放出周波数と受信周波数の違いは次のとおりです。 オブジェクトが移動する速度を計算できるもの。

地球の曲率

地球の曲率

出典:Slideplayer.es

確かに、地球が丸くて平らでない場合に、長距離の物体の状況をどのように測定できるかを考えたことがあるでしょう。 遠すぎるオブジェクトは、地球の湾曲によって「打たれ」ます。 オブジェクトの高度を決定するには、 地球の曲率を考慮に入れる必要があります。 このタイプのレーダーでは、地平線の下にあるため、より遠くにあり、地面に近いオブジェクトを見ることができません。

このレーダーの最も便利な点は、リアルタイムの気象情報を取得できることです。 つまり、降雨の強さを予測するために、常に大気の状況を知ることができます。 雹、乱気流、嵐、風の方向と強さなどの存在の可能性。

レーダー画像の解釈

降雨レーダーで測定を行うと、得られたすべての情報を含む画像が得られます。 画像は、その後の予測のために正しく解釈する必要があります。 画像の右側には、沈殿する可能性のある水の反射率に基づいた色の値を示す凡例があります。

空に存在する雲の種類に応じて、XNUMXつまたは他の色が画像に表示されます。

Stratocumulus雲。 これらの雲は、全体が水滴で構成されています。 水滴はサイズが非常に小さいため、信号が非常に低くなります。

Altocumulus。 これらの中程度の高さの雲は、十分に高い凍結レベルを持っているため、ほとんどが氷の結晶と過冷却された水滴で構成されています。 氷の結晶はレーダー信号を大きくします。

降水量。 雨が予想される場合、降雨レーダーでは、大気中の氷の結晶が落下するまでどのように成長するかを観察できるためです。 液体の水の誘電率は氷の誘電率よりも大きいため、氷の結晶が水に溶けるにつれてレーダーの反射率が増加します。

小さな霧雨のあるStratocumulus。 これらの雲は、成層が数百メートルの厚さである場合に見ることができます。 これが発生すると、大気の不安定性が続くと成長する可能性のある小さな霧雨が発生します。

AEMETのレーダー

AEMETレーダー

州気象庁 昼夜を問わず大気の状況を監視する降雨レーダーを備えています。 雲、その方向、速度、高度に関する情報を提供します。 このレーダーのおかげで、雨は数日前までに予測することができます。

ここで AEMETレーダーが半島上で私たちに見せている画像をリアルタイムで見ることができます。

この情報を使用すると、降雨レーダーがどのように機能するか、気象学者がどのように大気のダイナミクスをそのような精度で知ることができるかを知ることができます。


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