radarteknik för väder & klimat
RADAR | radio Detection And Ranging
Radar är kritiska för att förstå vädret; de tillåter oss att” se ” inuti moln och hjälpa oss att observera vad som verkligen händer. Arbeta tillsammans, ingenjörer, tekniker och forskare designar, utvecklar och driver den avancerade tekniken för radar som används för att studera atmosfären.
vad är väderradar?
Doppler väderradar är fjärranalysinstrument och kan detektera partikeltyp (regn, snö, hagel, insekter, etc), intensitet och rörelse. Radardata kan användas för att bestämma stormarnas struktur och för att hjälpa till med att förutsäga stormarnas svårighetsgrad.
det elektromagnetiska spektrumet
energi avges i olika frekvenser och våglängder från stora våglängdsradiovågor till kortare våglängds gammastrålar. Radar avger mikrovågsenergi, en längre våglängd, markerad i gult.
hur fungerar Radar?
radaren sänder en fokuserad puls av mikrovågsenergi (Japp, precis som en mikrovågsugn eller en mobiltelefon, men starkare) vid ett objekt, troligen ett moln. En del av denna stråle av energi studsar tillbaka och mäts av radaren, vilket ger information om objektet. Radar kan mäta nederbördsstorlek, kvantitet, hastighet och rörelseriktning, inom cirka 100 mils radie från dess plats.
hur fungerar dopplerradar?
dopplerradar är en specifik typ av radar som använder Doppler-effekten för att samla hastighetsdata från partiklarna som mäts. Till exempel sänder en dopplerradar en signal som reflekteras av regndroppar inom en storm. Den reflekterade radarsignalen mäts av radarens mottagare med en frekvensändring. Det frekvensförskjutningen är direkt relaterad till regndropparnas rörelse.
 |
 |
 |
|
When a storm is stationary, the transmitted energy and the reflected energy or ”echo” will not change, as shown below. |
när en storm rör sig mot radaren kommer den överförda våglängdens frekvens att vara lägre än den reflekterade våglängdsfrekvensen. |
När en storm rör sig bort från radaren kommer den överförda våglängdens frekvens att vara högre än den reflekterade våglängdens frekvens. |
Varför använder NCAR radar för forskning?
atmosfäriska forskare använder olika typer av markbaserade och flygplansmonterade radar för att studera väder och klimat. Radar kan användas för att studera svåra väderhändelser som tornader och orkaner eller långsiktiga klimatprocesser i atmosfären.
markbaserad Forskningsradar
NCAR s-Band Dual-Polarisation Doppler Radar (S-PolKa) är en 10 cm våglängds väderradar som ursprungligen designades och fältades av NCAR på 1990-talet. kontinuerligt modifierad och förbättrad, innehåller detta toppmoderna radarsystem nu dubbla våglängdsförmåga. När Ka-bandet läggs till, en 0.8 cm våglängdsradar, det är känt som S-PolKa. S-polkas uppdrag är att främja en bättre förståelse av vädret och dess orsaker och därmed i slutändan ge bättre prognoser för svåra stormar, tornados, översvämningar, hagel, skadliga vindar, flygplansisningsförhållanden och tung snö.
luftburna Forskningsradar
i luften kan forskningsflygplan utrustas med en rad radar. NCAR HIAPER Cloud Radar (HCR) kan monteras på undersidan av vingen på NSF/NCAR HIAPER research aircraft (en modifierad Gulfstream V jet) och levererar högkvalitativa observationer av vindar, nederbörd och andra partiklar. Den designades och tillverkades av ett samarbetsteam av mekaniska, elektriska, flyg-och mjukvaruingenjörer; forskare; och instrumenttillverkare från EOL.