radar meteorologiczny

Radar używany do celów meteorologicznych. Termin RADAR jest akronimem od angielskiego wyrażenia RAdio Detecting And Ranging (wykrywanie i określanie odległości za pomocą fal radiowych). Chociaż zaczął być wyrażany za pomocą akronimu wielkimi literami, stopniowo zintegrował się z językiem jako zwykłe słowo (radar). Instrument ten zaczął być używany do celów wojskowych podczas II wojny światowej, po tym jak został opracowany w poprzednich latach dzięki wkładom naukowców i inżynierów różnych narodowości. Samoloty wojskowe zaczęły przenosić zainstalowane radary, które oprócz lokalizowania pozycji wrogich samolotów, wykrywały również sygnały pochodzące od meteorów obecnych w powietrzu. Po zakończeniu konfliktu wojskowego niektórzy naukowcy pracujący dla sił zbrojnych USA zaczęli rozwijać możliwe cywilne zastosowania tych sygnałów radarowych. Od lat 70. XX wieku zaczęły powstawać pierwsze sieci radarów, utrzymywane przez różne Służby Meteorologiczne. Z biegiem lat radary meteorologiczne zostały zmodernizowane, co pozwoliło na uzyskanie trójwymiarowego widoku elementów opadowych obecnych w atmosferze. Niektóre urządzenia pozwalają również na dedukcję prędkości ruchu kropli i kul gradu względem stałej pozycji radaru (radar Dopplera). Radar jest instrumentem, który poprzez obracającą się antenę emituje impulsy mikrofalowe we wszystkich kierunkach, do czego wykonuje serię skanów na różnych wysokościach, pokrywając 360º wokół siebie. Działa w zakresie długości fal od 1 do 30 cm. Emitowany sygnał (wąska wiązka wspomnianych mikrofal) jest przesyłany z mocą kilku megawatów poprzez sukcesję impulsów rozdzielonych od siebie o kilka mikrosekund. Gdy te wiązki przechwytują krople i kule gradu na swojej drodze atmosferycznej, rozpraszają się we wszystkich kierunkach, przy czym ich część powraca w stronę radaru, gdzie jest chwytana przez odbiornik. Czas, który upłynął między emisją a odbiorem każdego impulsu, pozwala określić odległość, na której znajdują się cele. Uzyskane informacje pochodzące ze wszystkich sygnałów powrotnych przechwyconych przez instrument są przetwarzane i przekształcane w obrazy, które pozwalają na wizualizację rozkładu przestrzennego - wokół pozycji radaru - obszarów generujących echo. Radar nie mierzy bezpośrednio intensywności opadów, chociaż obrazy te mogą sugerować inaczej. Często generowane są fałszywe echa, które synoptycy muszą umieć rozróżnić. Źródła błędów mogą być najróżniejszego rodzaju: od awarii kalibracji w urządzeniu, po obecność przeszkód (pomimo faktu, że radary są zazwyczaj umieszczane w wyniesionych lokalizacjach terenu z czystym horyzontem), czy też przeszacowania opadów w niektórych echach. Na obrazach radarowych stosuje się skalę kolorów. Zazwyczaj niebieski i zielony są przypisywane do najsłabszych ech (odpowiadających małym kropelkom), a czerwony i magenta do najsilniejszych sygnałów powrotnych (grad i duże krople). Każdy kolor reprezentuje poziom odbiciowości, przy czym wszystkie są mierzone w decybelach (dBZ).