Tecnologia Radar per il Meteo & Clima
RADAR | RAdio Detection and Ranging
Radar sono fondamentali per comprendere il meteo, che ci consentono di “vedere” all’interno di nuvole e ci aiutano ad osservare ciò che sta realmente accadendo. Lavorando insieme, ingegneri, tecnici e scienziati progettano, sviluppano e gestiscono collettivamente la tecnologia avanzata dei radar utilizzati per studiare l’atmosfera.
Cosa sono i radar meteorologici?
I radar meteorologici Doppler sono strumenti di telerilevamento e sono in grado di rilevare il tipo di particella (pioggia, neve, grandine, insetti, ecc.), l’intensità e il movimento. I dati radar possono essere utilizzati per determinare la struttura delle tempeste e per aiutare a prevedere la gravità delle tempeste.
L’energia dello spettro elettromagnetico
viene emessa in varie frequenze e lunghezze d’onda dalle onde radio di grande lunghezza d’onda ai raggi gamma di lunghezza d’onda più corta. I radar emettono energia a microonde, una lunghezza d’onda più lunga, evidenziata in giallo.
Come funzionano i radar?
Il radar trasmette un impulso focalizzato di energia a microonde (sì, proprio come un forno a microonde o un telefono cellulare, ma più forte) a un oggetto, molto probabilmente una nuvola. Parte di questo fascio di energia rimbalza indietro e viene misurata dal radar, fornendo informazioni sull’oggetto. Radar in grado di misurare la precipitazione dimensioni, quantità, velocità e direzione di movimento, entro circa 100 miglia di raggio della sua posizione.
Come funziona il radar Doppler?
Il radar Doppler è un tipo specifico di radar che utilizza l’effetto Doppler per raccogliere dati di velocità dalle particelle che vengono misurate. Ad esempio, un radar Doppler trasmette un segnale che viene riflesso dalle gocce di pioggia all’interno di una tempesta. Il segnale radar riflesso viene misurato dal ricevitore del radar con un cambiamento di frequenza. Questo spostamento di frequenza è direttamente correlato al movimento delle gocce di pioggia.
 |
 |
 |
|
When a storm is stationary, the transmitted energy and the reflected energy or “echo” will not change, as shown below. |
Quando una tempesta si muove verso il radar, la frequenza della lunghezza d’onda trasmessa sarà inferiore alla frequenza della lunghezza d’onda riflessa. |
Quando una tempesta si sta allontanando dal radar, la frequenza della lunghezza d’onda trasmessa sarà superiore alla frequenza della lunghezza d’onda riflessa. |
Perché NCAR utilizzare i radar per la ricerca?
Gli scienziati atmosferici utilizzano diversi tipi di radar a terra e montati su aerei per studiare il tempo e il clima. Il radar può essere utilizzato per aiutare a studiare eventi meteorologici gravi come tornado e uragani o processi climatici a lungo termine nell’atmosfera.
Radar di ricerca a terra
Il radar doppler a doppia polarizzazione NCAR S-Band (S-PolKa) è un radar meteorologico a lunghezza d’onda di 10 cm inizialmente progettato e messo in campo da NCAR negli anni ‘ 90. Continuamente modificato e migliorato, questo sistema radar all’avanguardia ora include capacità a doppia lunghezza d’onda. Quando viene aggiunta la banda Ka, uno 0.8-cm lunghezza d’onda radar, è noto come S-PolKa. La missione di S-PolKa è di promuovere una migliore comprensione del tempo e delle sue cause e quindi in ultima analisi fornire una migliore previsione di forti tempeste, tornado, inondazioni, grandine, venti dannosi, condizioni di ghiaccio degli aerei e neve pesante.
Airborne Research Radar
Nell’aria, gli aerei da ricerca possono essere equipaggiati con una serie di radar. Il NCAR HIAPER Cloud Radar (HCR) può essere montato sul lato inferiore dell’ala del velivolo da ricerca NSF/NCAR HIAPER (un jet Gulfstream V modificato) e fornisce osservazioni di alta qualità di venti, precipitazioni e altre particelle. È stato progettato e prodotto da un team collaborativo di ingegneri meccanici, elettrici, aerospaziali e software; scienziati di ricerca; e produttori di strumenti di EOL.