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Pourquoi le radar peut-il pénétrer le vent, la pluie et les nuages ? Découvrez les secrets du fonctionnement du radar météorologique !
Dans le processus de développement de la science et de la technologie modernes, le principe de fonctionnement du radar météorologique est devenu le centre de la curiosité des gens. Cette technologie, axée sur l’observation des précipitations, peut pénétrer les nuages épais et nous fournir des prévisions météorologiques précises. Cet article examine de plus près le fonctionnement de cette technologie étonnante et révèle la science qui la sous-tend.
Introduction au radar météo
Le radar météorologique, également connu sous le nom de radar de surveillance météorologique (WSR) ou radar météorologique Doppler, est un type de radar météorologique utilisé pour détecter les précipitations, calculer les mouvements et estimer les types de précipitations (comme la pluie, la neige, la grêle, etc.). système radar. De nombreux radars météorologiques modernes sont des radars Doppler à impulsions qui, en plus de détecter l'intensité des précipitations, peuvent également suivre le mouvement des gouttes de pluie.
L'évolution de l'histoire
L'histoire des radars météorologiques remonte à la Seconde Guerre mondiale, lorsque les opérateurs de radars militaires ont découvert que les phénomènes météorologiques créaient du bruit sur l'écran radar, masquant ainsi les cibles ennemies potentielles. Cela a incité les scientifiques à se concentrer sur ces échos et à commencer à explorer leur application dans la surveillance météorologique. Au fil du temps, la technologie des radars météorologiques s’est rapidement développée et est devenue un outil indispensable pour les agences météorologiques nationales et les unités de recherche.
Principes de base du radar
Le radar météorologique détecte les précipitations dans l'atmosphère en émettant des impulsions micro-ondes et en recevant leurs signaux réfléchis.
Émettre des impulsions radar
Le radar météorologique utilise un magnétron à cavité ou un tube de Christon pour émettre des impulsions micro-ondes, chacune d'une durée d'environ une microseconde. Ces impulsions sont réfléchies vers la station radar par des gouttelettes de précipitations ou des particules de glace, donnant des informations sur leur distance et leur mouvement.
Recevoir le signal de retour
Après l'émission de chaque impulsion, le système radar passe en mode réception et écoute les signaux renvoyés par les particules en suspension dans l'air. La durée de ce processus est d’environ une milliseconde, ce qui est beaucoup plus long que la durée de l’impulsion. Cela permet au radar de calculer avec précision la distance des précipitations.
Mesurer la hauteur
La Terre étant ronde, la propagation des ondes radar dans le vide augmentera progressivement à mesure que l'altitude augmente. En fonction de l'indice de réfraction de l'atmosphère, les ondes radar se courbent légèrement vers le sol. Dans ce cas, le radar peut obtenir des informations sur la hauteur des précipitations au-dessus du sol.
Calibrage de l'intensité de l'écho
Le radar calibre les forces d'écho de différentes cibles pour obtenir des données de précipitations plus précises.
Étant donné que la cible dans chaque volume analysé n'est pas unique, le radar doit prendre en compte divers paramètres pour calculer l'intensité de l'écho afin de garantir l'exactitude des données collectées. Cela comprend un certain nombre d'indicateurs techniques tels que la puissance d'émission, le gain de réception et la section efficace d'écho de la cible surveillée.
Progrès technologique
Ces dernières années, grâce aux progrès rapides de la technologie informatique, les algorithmes des systèmes de radars météorologiques ont également été considérablement améliorés. De nombreux médias et institutions de recherche scientifique commencent à utiliser ces technologies innovantes pour générer des prévisions de précipitations plus précises. De nos jours, l'utilisation de la technologie à double polarisation a permis de réaliser un bond qualitatif dans la capacité du radar à identifier les types de précipitations.
Conclusion
Le développement du radar météorologique améliore non seulement notre compréhension des événements météorologiques, mais réduit également efficacement la menace de catastrophes naturelles pour la vie et les biens. Grâce aux progrès continus de la technologie, les prévisions météorologiques futures seront plus précises et plus actuelles. Dans ce contexte, pouvons-nous tirer pleinement parti des progrès scientifiques et technologiques pour mieux relever les défis posés par le changement climatique ?
