Radar meteorologiczny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Radar meteorologiczny w Brzuchanii, k. Miechowa

Radar meteorologicznyradar używany do obserwacji opadów: ich położenia, intensywności, rodzaju i ruchu. Dane te są używane w prognozowaniu przyszłego położenia i intensywności opadów. Ogólna zasada działania radarów meteorologicznych, i ich budowa, są podobne jak innych rodzajów radarów, zaś parametry i sposób wykonywania pomiarów (długość fali, rozdzielczość, zasięg, strategia skanowania itd.) zostały dostosowane do pomiarów obiektów meteorologicznych.

Radar impulsowy (ang. pulse radar) – radar wykorzystujący do oświetlenia obiektów krótkie impulsy elektromagnetyczne. W przypadku gdy impulsem jest wycinek sygnału sinusoidalnego (o stałej częstotliwości) rozdzielczość odległościowa radaru jest proporcjonalna od czasu trwania impulsu. Przy czasie trwania impulsu 1 μs rozdzielczość odległościowa wynosi 150 m, przy czasie trwania impulsu 10 ns - 1.5 ms. Ponieważ zasięg wykrywania radaru zależy od energii impulsu sondującego (iloczynu mocy i czasu trwania impulsu) dlatego też radarach pracujące z impulsem prostym (o stałej częstotliwości) konieczne było stosowanie ogromnych mocy (często powyżej 1 MW). W celu zwiększenia rozróżnialności radaru przy zachowaniu akceptowalnych mocy impulsu stosuje się impulsy złożone. Zamiast wycinka sinusoidy o stałej częstotliwości stosuje się sygnał z liniowo modulowaną częstotliwością (ang. chirp radar, w dosłownym tłumaczeniu "radar ćwierkający" - odmiana radaru, w którym zachodzi modulacja częstotliwości fali nośnej w czasie impulsu) oraz filtry kompresyjne w odbiorniku radaru. W takim przypadku rozdzielczość zależy od odwrotności szerokości pasma impulsu. Dla szerokości pasma 1 MHz rozdzielczość wynosi 150 m, przy szerokości pasma 100 MHz - 1.5 m, przy szrokości 1 GHz - 0.15 m. W nowszych rozwiązaniach zamiast liniowej modulacji częstotliwości stosuje się kodowanie fazowe (bi i polifazowe)Mieszacz – układ elektroniczny służący do wytworzenia z dwóch wejściowych sygnałów zmiennych trzeciego sygnału zmiennego o częstotliwości będącej kombinacją częstotliwości sygnałów wejściowych.

Budowa radaru meteorologicznego[ | edytuj kod]

Zasada działania radaru impulsowego polega na wysyłaniu w przestrzeń impulsów fal elektromagnetycznych, które są skoncentrowane w wąskiej wiązce, a następnie odbiorze fal odbitych od obiektów znajdujących się w atmosferze. Klasyczny radar impulsowy zbudowany jest z następujących modułów:

Biblioteka Narodowa Izraela (hebr. הספרייה הלאומית; dawniej: Żydowska Biblioteka Narodowa i Uniwersytecka, hebr. בית הספרים הלאומי והאוניברסיטאי) – izraelska biblioteka narodowa w Jerozolimie.Prognoza pogody - przewidywanie czasowych i przestrzennych zmian stanu atmosfery. Prognozy pogody można sklasyfikować w zależności od czasu prognozy, obszaru, i sposobu prognozy.
  • Nadajnik generuje sygnał elektromagnetyczny o wysokiej mocy (na ogół 100–1000 kW w jednym impulsie) i wysokiej częstotliwości, w postaci bardzo krótkich impulsów. Czas trwania tych impulsów jest rzędu mikrosekund. Moment generowania impulsu jest wyznaczany przez synchronizator.
  • Odbiornik wzmacnia pozyskiwane z anteny bardzo słabe sygnały do takiej wielkości, aby mogły być przejmowane przez system prezentacji. Odbierane sygnały mogą mieć moc rzędu 10 W, a więc są 10 razy słabsze od sygnałów wysyłanych przez nadajnik. Do wykorzystania przez system potrzebne są sygnały o mocy rzędu 0,1 W, zatem wzmocnienie mocy odbiornika powinno być rzędu 10 razy.
  • Antena nadawczo-odbiorcza przejmuje od nadajnika za pośrednictwem przełącznika nadajnik-odbiornik sygnał w postaci krótkich impulsów elektromagnetycznych (o czasie trwania do kilku mikrosekund) o wysokiej częstotliwości, po czym wysyła je w przestrzeń w postaci ukierunkowanej wiązki. Ponadto antena odbiera z tejże przestrzeni sygnały elektromagnetyczne i kieruje je za pośrednictwem przełącznika nadajnik-odbiornik do odbiornika.
  • Przełącznik nadajnik-odbiornik podłącza antenę: do nadajnika gdy nadajnik generuje impulsy o wysokiej częstotliwości i na ten czas odłącza ją od odbiornika, a w pozostałym okresie przełącznik odcina antenę od nadajnika i podłącza ją do odbiornika. Tryb pracy przełącznika nadajnik-odbiornik jest sterowany przez synchronizator (zegar systemu). Ponieważ okres pomiędzy kolejnymi impulsami wynosi na ogół około 4 tysiące μs, zaś czas trwania (szerokość) impulsu około 2 μs, zatem okres jest około dwa tysiące razy dłuższy niż Czyli przez prawie cały czas pracy radaru antena pracuje dla odbiornika, a jedynie przez bardzo krótkie okresy czasu dla nadajnika. Przełącznik nadajnik-odbiornik zabezpiecza odbiornik i jego czułe układy wejściowe przed silnymi sygnałami nadajnika.
  • System sterowania radarem i prezentacji danych. W dawnych typach radarów prezentacja odbywała się na wskaźnikach, które stanowiły odpowiednie lampy elektronowe. Obecnie służy do tego pakiet oprogramowania komputerowego, które steruje pracą radaru, czyli realizuje np. ustawianie anteny, czasów początku i końca obserwacji, uśrednianiem sygnału i jego przetworzeniem do postaci cyfrowej, a z drugiej strony wyświetla w dogodnej dla użytkownika formie wyniki pomiaru na ekranie monitora oraz przesyła je do użytkowników zewnętrznych. Najbardziej znane systemy przetwarzania danych radarowych zostały opracowane przez firmy: niemiecki Selex Gematronik (system Rainbow) oraz amerykańskie Sigmet (system Iris) i EEC (system Edge).
  • Encyklopedia Britannica (ang. Encyclopædia Britannica) – najstarsza wydawana do chwili obecnej i najbardziej prestiżowa encyklopedia angielskojęzyczna. Artykuły w niej zamieszczane uważane są powszechnie przez czytelników za obiektywne i wiarygodne.Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]




    Warto wiedzieć że... beta

    Hydrologia (z gr. hydor, woda) – dział geografii fizycznej, zajmujący się badaniem wody (pod każdą postacią), występującej w środowisku przyrodniczym.
    Meteorologia (gr. metéōron (μετέωρον) - unoszący się w powietrzu, lógos (λόγος)- słowo, wiedza) - nauka zajmująca się badaniem zjawisk fizycznych i procesów zachodzących w atmosferze, szczególnie w jej niższej warstwie - troposferze. Bada, jak te procesy wpływają na przebieg procesów atmosferycznych i stan pogody na danym obszarze.
    Radar meteorologiczny w Wysogotowie - radar meteorologiczny zlokalizowany w południowo-wschodniej części Wysogotowa, tuż przy granicy Poznania (Ławica). Dojazd od ul. Bukowskiej, na wysokości Toru Poznań.
    POLRAD - polska sieć radarów meteorologicznych, naziemnych urządzeń teledetekcyjnych dokonujących monitoringu struktury oraz przemieszczania się obiektów meteorologicznych w troposferze w zasięgu kilkuset kilometrów (w tym opadu na powierzchnię ziemi). Pomiary te stanowią ważne źródło danych wejściowych do numerycznych modeli meteorologicznych i hydrologicznych.
    Efekt Dopplera – zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali. Dla fal rozprzestrzeniających się w ośrodku, takich jak na przykład fale dźwiękowe, efekt zależy od prędkości obserwatora oraz źródła względem ośrodka, w którym te fale się rozchodzą. W przypadku fal propagujących się bez udziału ośrodka materialnego, jak na przykład światło w próżni (w ogólności fale elektromagnetyczne), znaczenie ma jedynie różnica prędkości źródła oraz obserwatora.
    Atmosfera — gazowa powłoka otaczająca planetę o masie wystarczającej do utrzymywania wokół siebie warstwy gazów w wyniku działania grawitacji. Ta definicja stosuje się do planet skalistych i księżyców. W przypadku gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz, oraz gwiazd (por. atmosfera słoneczna) terminem atmosfery określa się tylko zewnętrzne (przezroczyste) warstwy gazowej powłoki, z których promieniowanie dociera bezpośrednio do obserwatora.
    Wat – jednostka mocy lub strumienia energii w układzie SI (jednostka pochodna układu SI), oznaczana symbolem W. Nazwa wat pochodzi od nazwiska brytyjskiego inżyniera i wynalazcy Jamesa Watta.

    Reklama