Meny Stäng

Väderradar förklaras

Vi använder alla radar för att planera utomhusaktiviteter. Ska vi ta med ett paraply? Är ett kraftigt åskväder på väg? Eller kommer vi att vara torra resten av dagen? Även om radarn hjälper oss att förutse kommande väder, är det få som förstår exakt hur den fungerar. Radarns utveckling är intressant och det är förvånande hur ett så viktigt instrument fick sin början.

RADAR står för RAdio Detection And Ranging och utvecklades långsamt med tiden med början redan i slutet av 1800-talet. I början av andra världskriget använde många länder det för att upptäcka fientliga fartyg och flygplan. När radaroperatörer upptäckte att nederbörd orsakade ”falska” ekon på skärmen (vilket dolde potentiella fiendeobjekt) insåg de radarns nya potential. Strax efter kriget användes överskottsradarer som nederbördsdetektorer. Sedan dess har den moderna väderradarn utvecklats och förbättrats avsevärt, med bättre metoder för datainsamling och data med högre upplösning. Faktum är att de flesta moderna väderradarer numera är puls-Doppler-radarer och att de kan upptäcka regndropparnas rörelse utöver nederbördens intensitet. I dag använder specialiserade programvaror radardata för att göra kortsiktiga prognoser, och de ingår till och med i numeriska väderprognosmodeller för att förbättra prognosernas noggrannhet. Så hur fungerar det egentligen?

Grunderna: Hur modern väderradar fungerar

Ett modernt dopplerradarsystem består av en stor radarparabol som är inrymd i en ännu större sexkantig kupol för att skydda den från väder och vind. Radarantennen kan rotera 360 grader i horisontell riktning och cirka 20 grader i vertikal riktning. När radarantennen vrider sig sänder den ut extremt korta utbrott av radiovågor, så kallade pulser, och väntar på att dessa pulser ska komma tillbaka under ”lyssningsperioden”. Varje puls varar ungefär 0,00000157 sekunder med en ”lyssningsperiod” på 0,00099843 sekunder. De överförda radiovågorna rör sig genom atmosfären med ungefär samma hastighet som ljuset. När radiovågorna träffar ett mål, t.ex. en regndroppe eller snöflinga, sprids de och en del av energin återvänder till radarn. Radarn observerar all denna information under ”lyssningsperioden” och processen upprepas upp till 1 300 gånger per sekund. Genom att observera den tid det tar för radiovågorna att lämna antennen, träffa målet och återvända till antennen kan radarn beräkna avståndet till och riktningen av målet med hjälp av ”dopplereffekten” (därav titeln dopplerradar). Dessutom ger den energi som radarn får tillbaka information om målets egenskaper, inklusive storlek, intensitet och med de nyaste dubbelpolariserade radarsystemen även om nederbördstyp.

Dopplereffekten

Då dopplerradarn utnyttjar dopplereffekten ger den information om målens rörelser och positioner. När radarn sänder ut en puls av radiovågor spårar den fasförskjutningen mellan den utsända radiovågen och det mottagna ekot. Denna fasförskjutning visar om målet rör sig direkt mot eller bort från radarn, vilket kallas dess radiella hastighet. En positiv fasförskjutning innebär en rörelse mot radarn och en negativ förskjutning innebär en rörelse bort från radarn. Fasförskjutningseffekten liknar den ”dopplerförskjutning” som observeras med ljudvågor. Om ett föremål avger ljudvågor när det närmar sig en plats komprimeras vågorna, vilket leder till en högre frekvens. När objektet rör sig bort från en plats sträcks ljudvågorna ut, vilket leder till en lägre frekvens. Detta upplevs ofta när ett utryckningsfordon kör förbi med sin siren som brinner.

Dualpolariserad radar
Den nationella vädertjänsten använder för närvarande radar med dubbla polariseringar för sitt nätverk. Medan konventionell radar sänder ut och tar emot pulser i horisontell riktning, går radar med dubbelpolarisering ett steg längre och sänder ut och tar emot vågor i horisontell och vertikal riktning. This provides a more complete picture of targets in the atmosphere, allowing forecasters to differentiate between rain, snow/melting snow, and even hail.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *