मौसम रडार

मौसम संबंधी प्रयोजनों के लिए प्रयुक्त एक रडार। RADAR शब्द अंग्रेज़ी अभिव्यक्ति RAdio Detecting And Ranging (रेडियो संसूचन और परासन) का एक संक्षिप्ताक्षर (acronym) है। यद्यपि इसे आरंभ में बड़े अक्षरों में संक्षिप्ताक्षर के रूप में व्यक्त किया जाने लगा, यह धीरे-धीरे एक सामान्य शब्द (रडार) के रूप में भाषा में समाहित हो गया, ठीक उसी तरह जैसे DANA (dana) के साथ हो रहा है। इस उपकरण का प्रयोग द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान सैन्य प्रयोजनों के लिए किया जाने लगा, इसके पूर्ववर्ती वर्षों में विभिन्न राष्ट्रीयताओं के वैज्ञानिकों और अभियंताओं (engineers) के योगदान के कारण विकसित किए जाने के बाद। सैन्य विमानों ने रडार लगाकर ले जाना शुरू किया, जो शत्रु विमानों की स्थिति का पता लगाने के अतिरिक्त, वायु में मौजूद मेटियोरों से आने वाले संकेतों का भी पता लगाते थे। सैन्य संघर्ष समाप्त होने के बाद, अमेरिकी सशस्त्र बलों (US Armed Forces) के लिए कार्यरत कुछ वैज्ञानिकों ने उन रडार संकेतों के संभावित नागरिक अनुप्रयोगों को विकसित करना शुरू किया। यह 1970 के दशक से आगे था कि विभिन्न मौसम विज्ञान सेवाओं द्वारा अनुरक्षित रडारों के पहले नेटवर्क स्थापित होने लगे। वर्षों के साथ, मौसम रडारों का आधुनिकीकरण किया गया, जिससे वायुमंडल में मौजूद वर्षण करने वाले तत्वों का त्रि-आयामी (three-dimensional) दृश्य प्राप्त करना संभव हुआ। कुछ उपकरण रडार की स्थिर स्थिति के सापेक्ष बूँदों और ओलों की गति की चाल का अनुमान लगाना भी संभव बनाते हैं (डॉपलर रडार, Doppler radar)। रडार एक ऐसा उपकरण है, जो एक घूर्णन एंटीना (rotating antenna) के माध्यम से सभी दिशाओं में सूक्ष्मतरंग (microwave) स्पंद (pulses) उत्सर्जित करता है, जिसके लिए यह अपने चारों ओर 360º को कवर करते हुए विभिन्न ऊँचाइयों पर स्कैन की एक शृंखला करता है। यह 1 से 30 सेमी के बीच की तरंगदैर्घ्य (wavelength) की सीमा में कार्य करता है। उत्सर्जित संकेत (उपर्युक्त सूक्ष्मतरंगों की एक संकीर्ण किरण) कई मेगावाट की शक्ति से, कुछ माइक्रोसेकंड के अंतराल से अलग किए गए स्पंदों की एक शृंखला के माध्यम से प्रेषित किया जाता है। जैसे ही ये किरणें अपने वायुमंडलीय मार्ग में बूँदों और ओलों को अवरोधित करती हैं, वे सभी दिशाओं में प्रकीर्णित (scatter) हो जाती हैं, जिनका एक अंश रडार की ओर लौटता है, जिसे एक अभिग्राही (receiver) द्वारा ग्रहण किया जाता है। प्रत्येक स्पंद के उत्सर्जन और अभिग्रहण के बीच बीता समय यह निर्धारित करना संभव बनाता है कि लक्ष्य किस दूरी पर स्थित हैं। उपकरण द्वारा अवरोधित सभी वापसी संकेतों से प्राप्त जानकारी को संसाधित किया जाता है और छवियों में परिवर्तित किया जाता है, जो रडार की स्थिति के चारों ओर प्रतिध्वनि उत्पन्न करने वाले क्षेत्रों के स्थानिक वितरण को देखना संभव बनाती हैं। रडार सीधे वर्षण की तीव्रता को नहीं मापता, हालाँकि वे छवियाँ इसके विपरीत सुझाव दे सकती हैं। प्रायः मिथ्या प्रतिध्वनियाँ (false echoes) उत्पन्न होती हैं, जिन्हें पहचानना पूर्वानुमानकर्ताओं को आना चाहिए। त्रुटि के स्रोत अत्यंत विविध प्रकार के हो सकते हैं: उपकरण में अंशांकन (calibration) विफलताओं से लेकर, अवरोधों की उपस्थिति तक (इस तथ्य के बावजूद कि रडार सामान्यतः ऊँचे भूभाग स्थानों पर, स्पष्ट क्षितिज के साथ रखे जाते हैं), या कुछ प्रतिध्वनियों में वर्षण के अधिक आकलन (overestimation) तक भी। रडार छवियों में एक रंग मापक्रम (color scale) प्रयुक्त होता है। सामान्यतः, नीला और हरा रंग सबसे कमजोर प्रतिध्वनियों (छोटी बूँदों के अनुरूप) को और लाल तथा मैजेंटा रंग सबसे प्रबल वापसी संकेतों (ओले और बड़ी बूँदों) को सौंपे जाते हैं। प्रत्येक रंग परावर्तिता (reflectivity) के एक स्तर को दर्शाता है, इन सभी को डेसिबल (decibels, dBZ) में मापा जाता है।