在气象和天气预报中,至关重要的是要提前知道特定区域将要发生的降水,以便在必要时采取预防措施以应对危险情况。 为此,有些设备可以指示并连续监控特定区域的降雨量。 它被称为降雨雷达。
您是否想知道它们是如何工作的以及如何用于预测降雨量?
雨雷达
对于那些仍然不知道的人,radar一词来自英语首字母缩写 无线电检测和测距。 这代表“无线电距离检测和测量”。 雷达在很多地方,例如测速相机。 在气象学中,使用各种类型的雷达来监视大气高层和大气层的情况。 了解大气系统的演变。
rada使用电磁波系统来测量物体的距离,方向,高度和速度,包括静态物体和移动物体。 这样,他们就可以监视车辆,飞机,轮船等。 在这种情况下,它们可用于评估气象形成并对连续的云层运动进行监控。
它的操作非常简单。 它们产生无线电脉冲,并从发射器的相同位置接收到,并在目标中反射。 由于这个 您可以获得许多有关云的位置,密度和形状的信息, 如果它们正在生长,是否会引起某种降水等。
雷达要素
所有雷达都需要几种类型的元件才能正确操作。 雷达发送的这些电磁波的使用可以使远距离物体可视化。 最重要的是,您不仅可以知道可见光光谱中云的位置,还可以提供声音信息。
雷达运行所需的主要组件是:
- 发射器。 它用于生成高频信号,稍后再发送。
- 天线。 天线负责发送和接收高频信号,该高频信号将提供有关云层位置的信息。
- 接收器。 该设备用于检测和放大天线拾取的信号,以使其清晰可见。
- 一个系统 可以显示从测量中获得的结果。
多普勒雷达
多普勒雷达是一种能够测量同一物体上众多变量的系统。 它能够提供有关 物体的航向,距离和高度,以及能够检测其速度的信息。 利用这种雷达,气象学家能够了解云的动态,从而了解云的航向,云的形状以及引起降水的可能性。
脉冲多普勒雷达基于以一定频率发射的三个脉冲,利用多普勒效应,可以知道待测物体的相对横向速度。 由于这些类型的雷达无法很好地测量距离,因此知道对象的确切位置并不是很有用。
雷达的理论基础
为了正确理解降水雷达的运行,有必要了解理论基础。 这些雷达的作用是在垂直于光方向的组件中,对象相对于雷达的运动。 当光照射到它们上时,这种运动会改变它们产生的电磁波的频率。 也就是说,当阳光照射到要研究的物体上时, 它发出的电磁波的频率是变化的。 通过这种变化,雷达能够知道物体(在这种情况下为云)的位置,航向和速度。
当云层接近雷达时,它将对先前发出的波的频率产生积极影响。 相反,当物体远离雷达时,会产生负面影响。 发射频率与接收频率之差为 那些可以计算物体运动的速度。
地球曲率
您肯定已经想到,如果地球是圆形而不是平坦的,那么它如何能够长距离测量物体的状况。 太远的物体被地球的曲率“殴打”。 要确定物体的高度, 必须考虑地球的曲率。 这种雷达无法看到距离更远,更接近地面的物体,因为它们在地平线以下。
该雷达最有用的是可以获取实时天气信息。 也就是说,您可以随时了解大气情况以预测降雨强度, 冰雹,湍流,暴风雨,风向和强弱等可能的存在。
雷达影像解读
当使用降雨雷达进行测量时,将使用获得的所有信息获得图像。 必须正确解释图像以进行后续预测。 图像的右侧带有图例,该图例根据可能沉淀的水的反射率指示颜色值。
根据天空中存在的云的类型,可以在图像中看到一种或其他颜色:
层积云。 这些云全部由水滴组成。 水滴的尺寸非常小,因此发出的信号非常低。
高积云。 这些中等高度的云的冻结水平足够高,以致它们主要由冰晶和过冷的水滴组成。 冰晶使雷达信号更大。
沉淀。 当预报有降雨时,这是因为在降雨雷达中可以观察到大气中的冰晶如何生长直至掉落。 随着冰晶融化到水中,雷达反射率会增加,因为液态水的介电常数大于冰的介电常数。
层积小毛毛雨。 如果平积云厚数百米,就可以看到这些云。 发生这种情况时,会产生小的毛毛雨,如果大气不稳定性持续下去,毛毛雨就会增长。
AEMET雷达
国家气象局 它有一个降雨雷达,可以昼夜监控大气状况。 提供有关云,其方向,速度和高度的信息。 借助这种雷达,可以提前几天预报降雨。
这里 您将能够实时查看AEMET雷达在半岛上向我们显示的图像。
有了这些信息,您将能够知道降雨雷达是如何工作的,气象学家将如何以这种精度了解大气动力学。