سیستم های رادار هواشناسی

سیستم های رادار هواشناسی بارندگی را تعیین می کنند، نوع بارش (تگرگ، برف، باران و غیره) را تعیین می کنند و حرکت آن را محاسبه می کنند. ممکن است به آنها رادار نظارت بر آب و هوا یا رادار هواشناسی داپلر نیز گفته شود.

نمایش تمام سازندگان سیستم های رادار آب و هوا

رادار هواشناسی بر اساس اصول اولیه رادار داپلر بنا شده است که در آن فرستنده پالس های کوتاهی از انرژی را در یک طول موج مشخص منتشر می کند. این امواج انرژی در تماس با ذرات معلق در هوا پراکنده می شوند و مقداری انرژی را به سیستم رادار هدایت می کنند. رایانه‌های مرتبط با سیستم، داده‌های کلیدی سیگنال‌ها را تجزیه و تحلیل می‌کنند - برای مثال، قدرت، زمان سفر، و تغییر فرکانس آنها - برای تعیین نوع و شدت بارش. سیستم‌های رادار هواشناسی معمولاً تشعشعات را از طریق یک لوله مگنترون یا کلایسترون متصل به آنتن سهموی منتقل می‌کنند.

مشخصات و اندازه گیری ها

سیستم های رادار هواشناسی در طول موج خاصی ارسال می کنند. معمولاً طول موج های کوتاه تر برای تشخیص ذرات کوچکتر ترجیح داده می شود. طول موج های رایج عبارتند از:

• سیستم های باند S حدود طول موج مایکروویو 10 سانتی متری را انتقال می دهند. آنها گران هستند اما برای رادارهای هواشناسی به دلیل تعادل بهینه بین تشخیص ذرات و ویژگی های تضعیف ایده آل هستند.  

• سیستم های باند C در حدود 5 سانتی متر انتقال می دهند. آنها به طور قابل توجهی حساس تر از دستگاه های باند S هستند، اما از نظر تاریخی به دلیل تضعیف بیش از حد محدود شده اند. با این حال، فناوری‌های اخیر مانند تصحیح تضعیف قطبش دوگانه تا حد زیادی این نقطه ضعف را اصلاح کرده‌اند.

• سیستم های باند X در طول موج حدود 2.5-4 سانتی متر کار می کنند. آنها برای مطالعات ابرهای با برد بسیار کوتاه بسیار مفید هستند، زیرا طول موج کم و حساسیت بالای آنها برای تشخیص ذرات آب و بارش نور ایده آل است. اکثر هواپیماهای بزرگ مجهز به رادار X-band برای اندازه گیری تلاطم و مشخصات آب و هوا هستند.

• سیستم های باند K مشابه باند X هستند، اما در طول موج حتی کمتر از 1.7-2.5 سانتی متر کار می کنند.

پژواک های برگشتی بر حسب dBZ یا دسی بل نسبت به Z اندازه گیری می شوند ، یک واحد لگاریتمی که Z را به عنوان بازتابی سیگنال تعریف می کند. برگشت های رادار معمولاً بر اساس رنگ یا سطح طبقه بندی می شوند. رادار ملی داپلر ایالات متحده از مقیاس رنگی، شامل طبقه بندی های زیر تبعیت می کند:

• سرخابی: 65 دسی بل. به طور معمول نشان دهنده بارش بسیار شدید و احتمال تگرگ، رعد و برق یا گردباد است.

• قرمز: 52 دسی بل. بارش شدید.

• زرد: 36 دسی بل. بارش متوسط.

• سبز: 20 دسی بل. ردیابی بارش یا باران خفیف.

رادار هواشناسی هوانوردی مقیاس سطح مشابهی را بر اساس رنگ های بالا اتخاذ می کند:

• سطح 1 (سبز) نشان دهنده بارش خفیف، حداقل تلاطم و احتمال جزئی کاهش دید است.

• سطح 2 (زرد) بارش متوسط، احتمال دید بسیار کم، تلاطم متوسط ​​و یک سواری به طور کلی ناراحت کننده را توصیف می کند.

• سطح 3 (قرمز) نشان دهنده بارش شدید، رعد و برق احتمالی، تلاطم شدید و احتمال آسیب ساختاری به هواپیما است.

  منبع

   

• globalspec