Language
Country/Area
No result found
Почему радар может проникать сквозь ветер, дождь и облака? Раскройте секреты работы метеорадиолокатора!
В процессе развития современной науки и техники принцип работы метеорологического радара стал предметом любопытства людей. Эта технология, которая фокусируется на наблюдении за осадками, может проникать сквозь густые облака и предоставлять нам точные прогнозы погоды. В этой статье более подробно рассматривается, как работает эта удивительная технология, и раскрывается научная основа, стоящая за ней.
Введение в метеорологический радар
Погодный радар, также известный как метеорологический радар (WSR) или доплеровский метеорологический радар, — это тип метеорологического радара, используемый для обнаружения осадков, расчета движения и оценки типов осадков (например, дождя, снега, града и т. д.). радиолокационная система. Многие современные метеорологические радары представляют собой импульсные доплеровские радары, которые помимо определения интенсивности осадков могут также отслеживать движение капель дождя.
Эволюция истории
История метеорологических радаров восходит к Второй мировой войне, когда операторы военных радаров обнаружили, что погодные явления создают шум на экране радара, скрывая потенциальные цели противника. Это побудило ученых сосредоточиться на этих эхах и начать изучать их применение в мониторинге погоды. Со временем технология метеорологических радиолокаторов быстро развилась и стала незаменимым инструментом для национальных метеорологических агентств и исследовательских подразделений.
Основные принципы работы радара
Метеорадар обнаруживает осадки в атмосфере, излучая микроволновые импульсы и принимая их отраженные сигналы.
Излучать радиолокационные импульсы
В метеорологическом радаре используется резонаторный магнетрон или трубка Кристона для излучения микроволновых импульсов длительностью около одной микросекунды каждый. Эти импульсы отражаются обратно на радиолокационную станцию каплями осадков или частицами льда, предоставляя информацию об их расстоянии и движении.
Получить обратный сигнал
После испускания каждого импульса радиолокационная система переходит в режим приема, прислушиваясь к сигналам, возвращающимся от частиц в воздухе. Длительность этого процесса составляет примерно одну миллисекунду, что значительно больше длительности импульса. Это позволяет радару точно рассчитать расстояние до осадков.
Измерение высоты
Поскольку Земля круглая, распространение радиолокационных волн в вакууме будет постепенно увеличиваться с увеличением высоты. В зависимости от показателя преломления атмосферы радиолокационные волны слегка отклоняются к земле. В этом случае радар может получить информацию о высоте осадков над землей.
Калибровка интенсивности эха
Радар калибрует силу эха различных целей для получения более точных данных об осадках.
Поскольку цель в каждом сканируемом объеме не уникальна, радару необходимо учитывать различные параметры для расчета интенсивности эхо-сигнала, чтобы гарантировать точность собранных данных. Сюда входит ряд технических показателей, таких как мощность передачи, усиление приема и сечение эхо-сигнала контролируемой цели.
Технологический прогресс
В последние годы, благодаря быстрому развитию компьютерных технологий, алгоритмы систем метеорологических радиолокаторов также были значительно улучшены. Многие средства массовой информации и научно-исследовательские учреждения начинают использовать эти инновационные технологии для получения более точных прогнозов осадков. В настоящее время использование технологии двойной поляризации позволило качественно улучшить возможности радаров по определению типов осадков.
Заключение
Развитие метеорологических радаров не только улучшает наше понимание метеорологических явлений, но и эффективно снижает угрозу стихийных бедствий для жизни и имущества. Благодаря постоянному развитию технологий будущие прогнозы погоды будут более точными и своевременными. Можем ли мы на этом фоне в полной мере использовать достижения науки и техники для более эффективного решения проблем, связанных с изменением климата?
