Что такое метеорадар?

Что такое метеорологический радар?

Метеорологический радар — это радар, используемый для наблюдения за движением облаков, режимами выпадения осадков, снегопадами и другими метеорологическими явлениями.

Метеорологические агентства устанавливают метеорологические радары в различных местах на земле, а аэропорты также оснащены метеорологическими радарами. Кроме того, радары, установленные на самолетах, выполняют функцию метеорологического радара.

Метеорологический радар излучает радиоволны в атмосферу, и при отражении от облаков или осадков возвращающиеся радиоволны принимаются антенной. Время, необходимое для отражения радиоволн, позволяет рассчитать расстояние до облаков или осадков. Сила возвращающихся радиоволн используется для определения интенсивности осадков.

Анализируя сдвиг фаз между излучаемыми и принимаемыми радиоволнами, можно наблюдать, приближаются или отступают облака или осадки. Этот сдвиг фаз, известный как эффект Доплера, используется в доплеровском радаре.

Применение метеорологического радара

В авиационной промышленности метеорологический радар используется для безопасной эксплуатации самолетов. Наземный метеорологический радар наблюдает за движением облаков в радиусе около 120 км, гарантируя, что опасные облака не приближаются во время взлета и посадки самолета.

Особенно под кучево-дождевыми облаками вероятны сильные нисходящие потоки воздуха, и авиадиспетчеры принимают меры предосторожности, например, приостанавливают взлеты и посадки самолетов, когда кучево-дождевые облака приближаются к взлетно-посадочным полосам. С другой стороны, метеорологический радар, установленный на самолете, позволяет наблюдать за облаками в направлении движения.

Если кучево-дождевые облака находятся впереди самолета, пилоты изменят курс. Когда ожидается турбулентность при входе в облака, пилоты советуют пассажирам и экипажу занять свои места и пристегнуть ремни безопасности.

Принципы метеорологического радара

Радиолокационные эхо-изображения отображают распределения, такие как положение дождевых облаков и количество осадков, что позволяет оценивать метеорологические явления. Эхо-изображения могут наблюдать метеорологические явления, не видимые на видимых и инфракрасных изображениях облаков с метеорологических спутников. На эхо-изображениях осадки часто классифицируются по цвету, что позволяет оценивать характер осадков по распределению интенсивности.

Временные изменения в эхо-изображениях раскрывают характеристики метеорологических явлений. Цветные области называются областями осадков, а начало и перемещение областей осадков используются для оценки погодных условий.

Типы метеорологических радаров

Существует пять основных типов метеорологических радаров: микроволновый радар, миллиметровый радар, доплеровский радар, поляриметрический радар и радар молний.

1. Микроволновый радар

Анализирует электромагнитные волны, отраженные кристаллами, такими как дождь или снег, для наблюдения за плотностью и положением осадков, таких как снег и дождь. Он использует электромагнитные волны с длиной волны от 3 до 10 см.

2. Миллиметровый радар

Анализирует миллиметровые волны с длиной волны около 1 мм до 10 мм, аналогично микроволновому радару.

3. Доплеровский радар

Наблюдает сдвиги частоты из-за эффекта Доплера, испуская радиоволны. Он может измерять направление и скорость ветра и наблюдать поток и движение воздуха и облаков в мелком масштабе. Подходит для наблюдения в ненастную погоду, но в ясную погоду ветер невозможно наблюдать, так как нет капель дождя.

4. Поляриметрический радар

Излучает как горизонтальные, так и вертикальные поляризованные волны и определяет интенсивность осадков по разнице в отражательной способности волн.

5. Радар гроз

Анализирует отраженные электромагнитные волны и может также наблюдать молнии.

Как выбрать метеорологический радар

Выбор метеорологического радара зависит от факторов, связанных с наблюдением и оценкой.

1. Микроволновый радар

Наблюдайте за теневыми областями, которые сложно наблюдать из-за препятствий, что делает их подходящими для установок в горных районах. Он стал компактным и легким, а также развертывается на метеорологических спутниках, которые меньше подвержены влиянию наземных препятствий из-за их широкого диапазона наблюдения.

2. Радар миллиметрового диапазона

Благодаря более короткой длине волны он может наблюдать небольшие объекты и подходит для наблюдения за частицами в тумане и облачными каплями. Он используется не только в наземных установках, но и на метеорологических спутниках.

3. Доплеровский радар

Определяет направление и скорость ветра, чтобы наблюдать за потоком и движением воздуха и облаков в мелком масштабе. Он подходит для наблюдения в ненастную погоду, но в ясную погоду ветер невозможно наблюдать, так как нет капель дождя.

4. Поляриметрический радар

Меньше подвержен влиянию таких факторов, как размер капель дождя и мощность передачи, что позволяет проводить количественное наблюдение.

5. Радар молний

Поскольку грозы мешают другим наблюдениям, их использование ограничено. Для наблюдения за молниями может быть установлен отдельный радар.