Menü Bezárás

Az időjárási radarok magyarázata

Mindannyian használjuk a radart a szabadtéri tevékenységek tervezéséhez. Vigyünk magunkkal esernyőt? Súlyos zivatar közeleg? Vagy a nap hátralévő részében szárazak leszünk? Bár a radar segít nekünk a közelgő időjárás előrejelzésében, kevesen értik pontosan, hogyan működik. A radar fejlődése érdekes, és meglepő, hogyan indult egy ilyen fontos műszer.

A radar a RAdio Detection And Ranging rövidítése, és az 1800-as évek végétől kezdve lassan fejlődött. A második világháború kezdetére számos ország használta az ellenséges hajók és repülőgépek felderítésére. Amikor a radarkezelők felfedezték, hogy a csapadék “hamis” visszhangokat okoz a képernyőjükön (elfedve a potenciális ellenséges célpontokat), felismerték a radar újonnan felfedezett lehetőségeit. Nem sokkal a háború után a felesleges radarokat csapadékérzékelőként használták. Azóta a modern időjárási radarok sokat fejlődtek és javultak, jobb adatlekérdezési módszereket és nagyobb felbontású adatokat tartalmaznak. Valójában a legtöbb modern időjárási radar ma már impulzus-doppler radar, és a csapadék intenzitásán kívül az esőcseppek mozgását is képes érzékelni. Ma már speciális szoftverek használják a radaradatokat rövid távú előrejelzések készítéséhez, sőt, az előrejelzések pontosságának javítása érdekében beépítik azokat a numerikus időjárás-előrejelző modellekbe is. Tehát, hogyan is működik pontosan?

Az alapok: Hogyan működik a modern időjárási radar

A modern Doppler-radarrendszer egy nagy radartányérból áll, amely egy még nagyobb hatszögletű kupolában van elhelyezve, hogy megvédje az elemektől. A radartányér vízszintesen 360 fokban, függőlegesen pedig körülbelül 20 fokban forgatható. Ahogy a radarantenna forog, rendkívül rövid rádióhullámokat, úgynevezett impulzusokat bocsát ki, és várja, hogy ezek az impulzusok visszatérjenek a “figyelési időszakban”. Minden egyes impulzus körülbelül 0,00000157 másodpercig tart, a “figyelési időszak” pedig 0,00099843 másodperc. A sugárzott rádióhullámok körülbelül a fénysebességgel haladnak a légkörben. Amint egy célpontot, például egy esőcseppet vagy hópelyhet érnek, a rádióhullámok szétszóródnak, és az energia egy része visszatér a radarhoz. A radar mindezt az információt a “figyelési időszak” alatt figyeli meg, és a folyamat másodpercenként akár 1300-szor is megismétlődhet. Figyelemmel arra, hogy a rádióhullámok mennyi idő alatt hagyják el az antennát, érik el a célt, és térnek vissza az antennához, a radar a “Doppler-effektus” segítségével ki tudja számítani a cél távolságát és irányát (innen a Doppler-radar elnevezés). Ezenkívül a radar által visszavert energia információt szolgáltat a célpont jellemzőiről, beleértve a méretet, az intenzitást és a legújabb kettős polarizációjú radarok esetében még a csapadék típusát is.

A Doppler-hatás

A Doppler-hatás kihasználásával a Doppler-radarok információt szolgáltatnak a célpontok mozgásáról és helyzetéről. Miután a radar egy rádióhullám-impulzust bocsát ki, nyomon követi a sugárzott rádióhullám és a fogadott visszhang közötti fáziseltolódást. Ez a fáziseltolódás megmutatja, hogy a célpont közvetlenül a radar felé vagy a radartól távolodik-e, amit radiális sebességnek nevezünk. A pozitív fáziseltolódás a radar felé irányuló mozgást, a negatív fáziseltolódás pedig a radartól távolodó mozgást jelent. A fáziseltolódás hatása hasonló a hanghullámoknál megfigyelhető “Doppler-eltolódáshoz”. Ha egy tárgy egy helyhez közeledve hanghullámokat bocsát ki, a hullámok összenyomódnak, ami magasabb frekvenciát eredményez. Ahogy a tárgy távolodik a helytől, a hanghullámok megnyúlnak, ami alacsonyabb frekvenciához vezet. Ezt gyakran tapasztaljuk, amikor egy mentőautó szirénázva halad el mellettünk.

Kétpólusú radar
A Nemzeti Meteorológiai Szolgálat jelenleg kétpólusú radarokat használ a hálózatában. Míg a hagyományos radarok vízszintes irányban sugároznak és fogadnak impulzusokat, a kétpólusú radarok egy lépéssel tovább mennek, és vízszintes és függőleges irányban is sugároznak és fogadnak hullámokat. This provides a more complete picture of targets in the atmosphere, allowing forecasters to differentiate between rain, snow/melting snow, and even hail.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük