Language
Country/Area
No result found
Di Atas Awan: Mengapa Radar Gelombang Milimeter Merupakan Alat Terbaik untuk Menjelajahi Awan?
Seiring dengan meningkatnya perubahan iklim dan frekuensi kejadian cuaca ekstrem, komunitas ilmiah semakin memperhatikan studi tentang awan. Sifat dan dinamika awan secara langsung memengaruhi keakuratan prediksi cuaca dan model iklim. Dalam hal ini, radar gelombang milimeter dianggap sebagai salah satu alat terbaik untuk mengeksplorasi struktur awan dan dinamikanya. Sistem radar berteknologi tinggi ini memberikan resolusi yang belum pernah ada sebelumnya, yang memungkinkan para peneliti menganalisis sifat mikrofisika awan dan bahkan melacak evolusinya.
Cara kerja radar gelombang milimeter
Radar gelombang milimeter adalah sistem radar yang dirancang khusus untuk memantau awan. Rentang frekuensi operasinya umumnya antara 24 dan 110 GHz. Dibandingkan dengan radar pita-S tradisional, panjang gelombangnya lebih pendek, sekitar 1 mm hingga 1,11 sentimeter. Karakteristik ini memungkinkan radar gelombang milimeter mendeteksi tetesan air atau kristal es yang lebih kecil di awan dengan lebih sensitif.
Dengan resolusi temporal dan jangkauannya yang tinggi, radar gelombang milimeter dapat mengidentifikasi batas awan dan sifat mikrofisikanya secara akurat, sehingga membantu para ilmuwan lebih memahami proses refleksi awan, penyerapan, dan konversi energi radiasi.
Radar gelombang milimeter biasanya beroperasi di pita Ka pada 35 GHz dan pita W pada 94 GHz, dua frekuensi dengan transmisi atmosfer terbaik. Resolusi domain waktu dan jaraknya yang tinggi memungkinkan para peneliti memperoleh data antara 1 dan 10 detik dan mengamati berbagai karakteristik awan dengan akurasi beberapa meter.
Beragam aplikasi radar gelombang milimeter
Radar ini tidak hanya digunakan untuk mengukur sifat fisik awan, tetapi juga digunakan secara luas untuk mempelajari topik penting lainnya seperti kabut, serangga, dan aerosol. Karena radar gelombang milimeter dapat mendeteksi hampir semua target serangga pada hari tanpa awan, radar ini telah menunjukkan nilai uniknya dalam penelitian entomologi. Selain itu, radar ini juga dapat mendeteksi aerosol besar, yang membantu para ilmuwan memahami distribusi dan intensitas aerosol.
Misalnya, Cloud Profile Radar (CPR) yang beroperasi pada satelit CloudSAT sejak 2006 merupakan contoh aplikasi radar gelombang milimeter yang berhasil.
Karakteristik teknis radar gelombang milimeter
Radar gelombang milimeter memiliki berbagai teknologi canggih, termasuk kemampuan pengukuran polarisasi, yang dapat mengukur ukuran dan bentuk tetesan air dan kristal es di awan. Pengembangan teknik ini sangat penting untuk studi awan fase campuran di atmosfer, karena bentuk kristal es merupakan faktor penting yang menyebabkan kesalahan dalam pengambilan ukuran dan jumlah konsentrasi dalam pengamatan lidar dan radar yang dikombinasikan secara vertikal.
Selain itu, keragaman radar gelombang milimeter juga tercermin dalam bentuk pemasangannya, termasuk sistem di darat, di udara, dan di luar angkasa. Misalnya, banyak pesawat penelitian ilmiah dilengkapi dengan radar gelombang milimeter, seperti pesawat HALO dan pesawat penelitian KingAir milik Wyoming, yang memungkinkan peneliti melakukan pengukuran awan pada berbagai ketinggian dan lingkungan.
Pengembangan dan tantangan di masa mendatang
Meskipun radar gelombang milimeter telah menunjukkan kemampuan yang sangat baik dalam penelitian awan, radar ini masih menghadapi berbagai tantangan. Misalnya, bagaimana meningkatkan resolusi data radar untuk menangkap perubahan kecil secara akurat dan mengatasi ketidakpastian lingkungan atmosfer masih menjadi masalah sulit yang perlu diatasi oleh komunitas ilmiah.
Misi Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer (EarthCARE), yang akan diluncurkan pada Maret 2023, juga akan mendorong teknologi ini ke tingkat yang baru. Ini adalah radar profil awan antariksa pertama dengan kemampuan Doppler.
Pemikiran Akhir
Pengembangan dan penerapan radar gelombang milimeter terus memajukan pemahaman kita tentang awan, membantu meningkatkan akurasi prakiraan cuaca dan prediksi iklim. Namun, dalam menghadapi sistem cuaca yang terus berubah, baik itu teknologi maupun metode, dapatkah kita terus membuat terobosan dalam eksplorasi dan membuka jalan bagi penelitian iklim di masa mendatang?
