tutkatekniikka säätä varten & ilmasto
tutka / Radiotunnistus ja vaihtelu
tutkat ovat kriittisiä sään ymmärtämisen kannalta; niiden avulla voimme ”nähdä” pilvien sisälle ja havainnoida, mitä todella tapahtuu. Insinöörit, teknikot ja tiedemiehet suunnittelevat, kehittävät ja käyttävät yhdessä kehittynyttä tekniikkaa tutkissa, joita käytetään ilmakehän tutkimiseen.
Mitä ovat Säätutkat?
doppler-Säätutkat ovat kaukokartoitusvälineitä ja kykenevät havaitsemaan hiukkastyypin (sade, lumi, rakeet, hyönteiset jne.), voimakkuuden ja liikkeen. Tutkatietoja voidaan käyttää myrskyjen rakenteen selvittämiseen ja myrskyjen vakavuuden ennustamiseen.
sähkömagneettisen spektrin
Energia emittoituu eri taajuuksilla ja aallonpituuksilla suurilta aallonpituuksilta radioaalloilta lyhyemmille aallonpituuksille gammasäteille. Tutkat säteilevät keltaisella korostettua mikroaaltoenergiaa, pitempää aallonpituutta.
miten tutkat toimivat?
tutka lähettää tarkennetun mikroaaltoenergian pulssin (jup, aivan kuten mikroaaltouuni tai kännykkä, mutta vahvempi) kohteeseen, todennäköisesti pilveen. Osa tästä energiasäteestä kimpoaa takaisin ja se mitataan tutkalla, joka antaa tietoa kohteesta. Tutka voi mitata Sademäärän kokoa, määrää, nopeutta ja liikesuuntaa noin 100 kilometrin säteellä sijainnistaan.
miten Doppler-tutka toimii?
Doppler-tutka on tietynlainen tutkatyyppi, joka käyttää Doppler-ilmiötä nopeustietojen keräämiseen mitattavista hiukkasista. Esimerkiksi Doppler-tutka lähettää signaalin, joka heijastuu sadepisaroista myrskyn sisällä. Heijastunut tutkasignaali mitataan tutkan vastaanottimella taajuuden muutoksella. Tuo taajuusmuutos liittyy suoraan sadepisaroiden liikkeeseen.
 |
 |
 |
|
When a storm is stationary, the transmitted energy and the reflected energy or ”echo” will not change, as shown below. |
kun myrsky liikkuu tutkaa kohti, lähetetyn aallonpituuden taajuus on pienempi kuin heijastuneen aallonpituuden taajuus. |
kun myrsky liikkuu poispäin tutkasta, lähetetyn aallonpituuden taajuus on suurempi kuin heijastuneen aallonpituuden taajuus. |
miksi NCAR käyttää tutkaa tutkimukseen?
Ilmakehätutkat käyttävät erilaisia maahan ja lentokoneeseen asennettavia tutkatyyppejä sään ja ilmaston tutkimiseen. Tutkan avulla voidaan tutkia vaikeita sääilmiöitä, kuten tornadoja ja hurrikaaneja, tai ilmakehän pitkäaikaisia ilmastoprosesseja.
maanpäälliset Tutkatutka
NCAR s-Band Dual-Polarization Doppler Radar (s-PolKa) on 10 cm: n aallonpituustutka, jonka NCAR alun perin suunnitteli ja käytti 1990-luvulla. Kun Ka-band lisätään, 0.8 cm: n aallonpituustutka tunnetaan nimellä S-PolKa. S-polkan tehtävänä on edistää sään ja sen syiden parempaa ymmärtämistä ja siten viime kädessä tarjota parempia ennusteita kovista myrskyistä, tornadoista, tulvista, raekuuroista, vahingollisista tuulista, lentokoneiden jäätymisolosuhteista ja runsaasta lumesta.
ilmassa Tutkatutka
ilmassa tutkimuskoneet voidaan varustaa joukolla tutkia. NCAR HIAPER-Pilvitutka (HCR) voidaan asentaa NSF/NCAR HIAPER-tutkimuslentokoneen Siiven alapuolelle (muunneltu Gulfstream V-suihkukone), ja se tuottaa korkealaatuisia havaintoja tuulista, sademääristä ja muista hiukkasista. Sen suunnitteli ja valmisti yhteistyöryhmä, joka koostuu mekaanisista, sähköisistä, ilmailu-ja ohjelmistoinsinööreistä; tutkijoista; ja instrumenttivalmistajista EOL: stä.