Wetterradar

Ein für meteorologische Zwecke eingesetztes Radar. Der Begriff RADAR ist ein Akronym für den englischen Ausdruck RAdio Detecting And Ranging (Funkortung und Entfernungsmessung). Obwohl er zunächst als Akronym in Großbuchstaben ausgedrückt wurde, wurde er nach und nach als gewöhnliches Wort (Radar) in die Sprache integriert, ähnlich wie es derzeit mit DANA (dana) geschieht. Dieses Instrument wurde erstmals während des Zweiten Weltkriegs für militärische Zwecke eingesetzt, nachdem es in den vorangegangenen Jahren dank der Beiträge von Wissenschaftlern und Ingenieuren verschiedener Nationalitäten entwickelt worden war. Militärflugzeuge begannen, eingebaute Radargeräte mitzuführen, die neben der Ortung feindlicher Flugzeuge auch Signale von in der Luft vorhandenen Meteoren erfassten. Nach Ende des militärischen Konflikts begannen einige Wissenschaftler, die für die US-Streitkräfte arbeiteten, die möglichen zivilen Anwendungen dieser Radarsignale zu entwickeln. Erst ab den 1970er Jahren wurden die ersten von den verschiedenen Wetterdiensten unterhaltenen Radarnetze aufgebaut. Im Laufe der Jahre wurden Wetterradare modernisiert, was die Gewinnung eines dreidimensionalen Bildes der in der Atmosphäre vorhandenen Niederschlagselemente ermöglichte. Einige Geräte erlauben zudem die Ableitung der Bewegungsgeschwindigkeit von Tropfen und Hagelkörnern relativ zur festen Position des Radars (Dopplerradar). Das Radar ist ein Instrument, das mittels einer rotierenden Antenne Mikrowellenimpulse in alle Richtungen aussendet, wofür es eine Reihe von Abtastungen in verschiedenen Höhen durchführt und dabei 360° um sich selbst abdeckt. Es arbeitet in einem Wellenlängenbereich zwischen 1 und 30 cm. Das ausgesendete Signal (ein schmaler Strahl der genannten Mikrowellen) wird mit einer Leistung von mehreren Megawatt übertragen, in Form einer Folge von Impulsen, die durch wenige Mikrosekunden voneinander getrennt sind. Wenn diese Strahlen auf ihrem atmosphärischen Weg Tropfen und Hagelkörner treffen, streuen sie in alle Richtungen, wobei ein Teil davon zum Radar zurückkehrt, der von einem Empfänger erfasst wird. Die zwischen Aussendung und Empfang jedes Impulses verstrichene Zeit erlaubt die Bestimmung der Entfernung, in der sich die Ziele befinden. Die aus allen vom Instrument erfassten Rücksignalen gewonnenen Informationen werden verarbeitet und in Bilder umgewandelt, die die Visualisierung der räumlichen Verteilung – um die Position des Radars herum – der echoerzeugenden Gebiete ermöglichen. Das Radar misst die Niederschlagsintensität nicht direkt, obwohl diese Bilder etwas anderes vermuten lassen könnten. Häufig entstehen Fehlechos, die Vorhersagemeteorologen zu erkennen wissen müssen. Fehlerquellen können sehr unterschiedlicher Art sein: von Kalibrierungsfehlern des Geräts über das Vorhandensein von Hindernissen (obwohl Radare normalerweise an erhöhten Geländestandorten mit freiem Horizont aufgestellt werden) bis hin zu Überschätzungen des Niederschlags bei bestimmten Echos. Bei Radarbildern wird eine Farbskala verwendet. Üblicherweise werden Blau und Grün den schwächsten Echos zugeordnet (entsprechend kleinen Tropfen) und Rot und Magenta den stärksten Rücksignalen (Hagel und große Tropfen). Jede Farbe repräsentiert einen Reflektivitätswert, alle gemessen in Dezibel (dBZ).