기상 레이더

기상 목적으로 사용되는 레이더입니다. RADAR라는 용어는 영어 표현 RAdio Detecting And Ranging(라디오 감지 및 거리 측정)의 약어입니다. 대문자 약어로 표현되기 시작했으나 DANA(다나)의 경우와 유사하게 점차 일반 단어(레이더)로 언어에 통합되었습니다. 이 장비는 전년도에 여러 국적의 과학자와 엔지니어들의 기여 덕분에 개발된 후 제2차 세계 대전 중 군사 목적으로 사용되기 시작했습니다. 군용 항공기는 탑재된 레이더를 수송하기 시작했으며, 이는 적 항공기의 위치를 파악하는 것 외에도 공기 중에 존재하는 기상에서 오는 신호도 감지했습니다. 군사 충돌이 끝난 후 미군에서 근무하는 일부 과학자들은 이러한 레이더 신호의 가능한 민간 응용 분야를 개발하기 시작했습니다. 다양한 기상청이 유지 관리하는 첫 번째 레이더 네트워크가 구축되기 시작한 것은 1970년대부터였습니다. 수년에 걸쳐 기상 레이더가 현대화되어 대기 중에 존재하는 강수 원소의 3차원 보기를 얻을 수 있게 되었습니다. 일부 장치는 레이더의 고정 위치에 대한 물방울과 우박의 이동 속도를 추론할 수도 있습니다(도플러 레이더). 레이더는 회전 안테나를 통해 모든 방향으로 마이크로파 펄스를 방출하는 장치로, 이를 위해 주변 360º를 커버하며 다양한 고도에서 일련의 스캔을 수행합니다. 1~30cm 사이의 파도 범위에서 작동합니다. 방출된 신호(앞서 언급한 마이크로파의 좁은 빔)는 몇 마이크로초 간격으로 분리된 일련의 펄스를 통해 수 메가와트의 출력으로 전송됩니다. 이러한 빔이 대기 경로에서 물방울과 우박을 차단함에 따라 모든 방향으로 산란되며, 그 중 일부가 레이더를 향해 되돌아가 수신기에 의해 포착됩니다. 각 펄스의 방출과 수신 사이에 경과된 시간을 통해 타겟이 위치한 거리를 결정할 수 있습니다. 장치에 의해 차단된 모든 반사 신호에서 나오는 얻어진 정보는 처리되어 레이더 위치 주변의 에코 생성 영역의 공간 분포를 시각화할 수 있는 이미지로 변환됩니다. 레이더가 강수 강도를 직접 측정하지는 않지만 이러한 이미지는 그렇지 않음을 시안할 수 있습니다. 예보관이 구별할 줄 알아야 하는 허위 에코가 종종 생성됩니다. 오류의 원인은 장치의 보정 실패부터 장애물의 존재(레이더가 시야가 탁 트인 높은 지형 위치에 설치됨에도 불구하고) 또는 특정 에코에서의 강수 과대평가에 이르기까지 가장 다양한 종류일 수 있습니다. 레이더 이미지에는 색상 눈금이 사용됩니다. 보통 파란색과 녹색은 가장 약한 에코(작은 물방울에 해당)에 할당되고 빨간색과 자색은 가장 강한 반사 신호(우박 및 큰 물방울)에 할당됩니다. 각 색상은 반사율 수준을 나타내며 모두 데시벨(dBZ)로 측정됩니다.