μετεωρολογικό ραντάρ

Ένα ραντάρ που χρησιμοποιείται για μετεωρολογικούς σκοπούς. Ο όρος RADAR είναι ακρωνύμιο της αγγλικής έκφρασης RAdio Detecting And Ranging (ραδιοανίχνευση και προσδιορισμός απόστασης). Αν και άρχισε να εκφράζεται με το ακρωνύμιό του με κεφαλαία γράμματα, σταδιακά ενσωματώθηκε στη γλώσσα ως συνηθισμένη λέξη (ραντάρ), με τρόπο ανάλογο με αυτό που συμβαίνει με το DANA (dana). Αυτό το όργανο άρχισε να χρησιμοποιείται για στρατιωτικούς σκοπούς κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, αφού είχε αναπτυχθεί τα προηγούμενα χρόνια, χάρη στις συνεισφορές επιστημόνων και μηχανικών διαφόρων εθνικοτήτων. Τα στρατιωτικά αεροσκάφη άρχισαν να φέρουν εγκατεστημένα ραντάρ τα οποία, εκτός από τον εντοπισμό των θέσεων εχθρικών αεροσκαφών, ανίχνευαν επίσης σήματα που προέρχονταν από μετεώρους παρόντες στον αέρα. Μόλις τελείωσε η στρατιωτική σύγκρουση, ορισμένοι επιστήμονες που εργάζονταν για τις Ένοπλες Δυνάμεις των ΗΠΑ άρχισαν να αναπτύσσουν τις πιθανές πολιτικές εφαρμογές αυτών των σημάτων ραντάρ. Ήταν από τη δεκαετία του 1970 και μετά που άρχισαν να δημιουργούνται τα πρώτα δίκτυα ραντάρ, συντηρούμενα από τις διάφορες Μετεωρολογικές Υπηρεσίες. Με το πέρασμα των χρόνων, τα μετεωρολογικά ραντάρ εκσυγχρονίστηκαν, επιτρέποντας την απόκτηση μιας τρισδιάστατης εικόνας των στοιχείων κατακρήμνισης που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα. Ορισμένες συσκευές επιτρέπουν επίσης τη συναγωγή της ταχύτητας κίνησης των σταγόνων και των χαλαζόκοκκων σε σχέση με τη σταθερή θέση του ραντάρ (ραντάρ Doppler). Το ραντάρ είναι ένα όργανο που, μέσω μιας περιστρεφόμενης κεραίας, εκπέμπει παλμούς μικροκυμάτων προς όλες τις κατευθύνσεις, για το οποίο πραγματοποιεί μια σειρά σαρώσεων σε διαφορετικά ύψη, καλύπτοντας 360º γύρω από τον εαυτό του. Λειτουργεί σε ένα εύρος μηκών κύματος μεταξύ 1 και 30 cm. Το εκπεμπόμενο σήμα (μια στενή δέσμη των προαναφερθέντων μικροκυμάτων) μεταδίδεται με ισχύ αρκετών megawatt, μέσω μιας διαδοχής παλμών που χωρίζονται μεταξύ τους από λίγα microseconds. Καθώς αυτές οι δέσμες υπερτέμνουν σταγόνες και χαλαζόκοκκους στην ατμοσφαιρική τους πορεία, διασκορπίζονται προς όλες τις κατευθύνσεις, με ένα κλάσμα από αυτές να επιστρέφει προς το ραντάρ, το οποίο καταγράφεται από έναν δέκτη. Ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ της εκπομπής και της λήψης κάθε παλμού επιτρέπει τον προσδιορισμό της απόστασης στην οποία βρίσκονται οι στόχοι. Οι πληροφορίες που λαμβάνονται, προερχόμενες από όλα τα σήματα επιστροφής που υποκλέπτονται από το όργανο, επεξεργάζονται και μετατρέπονται σε εικόνες που επιτρέπουν την οπτικοποίηση της χωρικής κατανομής -γύρω από τη θέση του ραντάρ- των περιοχών που παράγουν ηχώ. Το ραντάρ δεν μετρά άμεσα την ένταση της κατακρήμνισης, αν και αυτές οι εικόνες μπορεί να υποδηλώνουν το αντίθετο. Συχνά παράγονται ψευδείς ηχώ, τις οποίες οι προγνώστες πρέπει να γνωρίζουν πώς να διακρίνουν. Οι πηγές σφάλματος μπορεί να είναι πολύ ποικίλες: από αστοχίες βαθμονόμησης στη συσκευή, μέχρι την παρουσία εμποδίων (παρά το γεγονός ότι τα ραντάρ συνήθως τοποθετούνται σε υπερυψωμένες τοποθεσίες εδάφους, με καθαρό ορίζοντα), ή επίσης υπερεκτιμήσεις της κατακρήμνισης σε ορισμένες ηχώ. Στις εικόνες ραντάρ χρησιμοποιείται μια χρωματική κλίμακα. Συνήθως, το μπλε και το πράσινο αντιστοιχούν στις πιο αδύναμες ηχώ (που αντιστοιχούν σε μικρές σταγόνες) και το κόκκινο και το ματζέντα στα ισχυρότερα σήματα επιστροφής (χαλάζι και μεγάλες σταγόνες). Κάθε χρώμα αντιπροσωπεύει ένα επίπεδο ανακλαστικότητας, όλα μετρημένα σε decibel (dBZ).