Language
Country/Area
No result found
Tại sao radar có thể nhìn xuyên qua mây gió và mây mưa? Khám phá bí mật về cách thức hoạt động của radar thời tiết!
Trong quá trình phát triển của khoa học công nghệ hiện đại, nguyên lý hoạt động của radar thời tiết đã trở thành tâm điểm thu hút sự tò mò của mọi người. Công nghệ này tập trung vào việc quan sát lượng mưa, có thể xuyên qua các đám mây dày và cung cấp cho chúng ta dự báo thời tiết chính xác. Bài viết này xem xét kỹ hơn cách thức hoạt động của công nghệ tuyệt vời này và tiết lộ tính khoa học đằng sau nó.
Giới thiệu về radar thời tiết
Radar thời tiết hay còn gọi là Radar giám sát thời tiết (WSR) hay radar thời tiết Doppler, là loại radar thời tiết dùng để phát hiện lượng mưa, tính toán chuyển động và ước tính các loại lượng mưa (như mưa, tuyết, mưa đá, v.v.) hệ thống radar. Nhiều radar thời tiết hiện đại là radar Doppler xung, ngoài việc phát hiện cường độ mưa, còn có thể theo dõi chuyển động của các hạt mưa.
Sự phát triển của lịch sử
Câu chuyện về radar thời tiết bắt nguồn từ Thế chiến thứ hai, khi những người điều khiển radar quân sự phát hiện ra rằng hiện tượng thời tiết tạo ra nhiễu trên màn hình radar, che khuất các mục tiêu tiềm tàng của kẻ thù. Điều này thôi thúc các nhà khoa học tập trung vào những tiếng vang này và bắt đầu khám phá ứng dụng của chúng trong việc theo dõi thời tiết. Theo thời gian, công nghệ radar thời tiết đã phát triển nhanh chóng và trở thành công cụ không thể thiếu đối với các cơ quan, đơn vị nghiên cứu khí tượng quốc gia.
Nguyên tắc cơ bản của radar
Radar thời tiết phát hiện lượng mưa trong khí quyển bằng cách phát ra các xung vi sóng và nhận tín hiệu phản xạ của chúng.
Phát xung radar
Rađa thời tiết sử dụng một ống magnetron dạng khoang hoặc ống Christon để phát ra các xung vi sóng, mỗi xung có chiều dài khoảng một phần triệu giây. Các xung này được phản xạ trở lại trạm radar bằng những giọt mưa hoặc hạt băng, cung cấp thông tin về khoảng cách và chuyển động của chúng.
Nhận tín hiệu phản hồi
Sau khi phát ra mỗi xung, hệ thống radar sẽ chuyển sang chế độ thu, lắng nghe tín hiệu phản hồi từ các hạt trong không khí. Thời lượng của quá trình này xấp xỉ một phần nghìn giây, dài hơn nhiều so với thời lượng xung. Điều này cho phép radar tính toán chính xác khoảng cách của lượng mưa.
Đo chiều cao
Vì Trái đất tròn nên sự lan truyền của sóng radar trong chân không sẽ tăng dần khi độ cao tăng lên. Dựa vào chiết suất của khí quyển, sóng radar hơi cong về phía mặt đất. Trong trường hợp này, radar có thể thu được thông tin về độ cao của lượng mưa trên mặt đất.
Hiệu chỉnh cường độ tiếng vang
Rađa hiệu chỉnh cường độ tiếng vang của các mục tiêu khác nhau để thu được dữ liệu lượng mưa chính xác hơn.
Vì mục tiêu trong mỗi khối được quét không phải là duy nhất nên radar cần xem xét các thông số khác nhau để tính toán cường độ tiếng vang nhằm đảm bảo rằng dữ liệu thu thập được là chính xác. Điều này bao gồm một số chỉ số kỹ thuật như công suất phát, mức tăng thu và mặt cắt tiếng vang của mục tiêu được giám sát.
Tiến bộ công nghệ
Trong những năm gần đây, với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ máy tính, các thuật toán của hệ thống radar thời tiết cũng được cải tiến đáng kể. Nhiều cơ quan truyền thông và nghiên cứu khoa học đang bắt đầu sử dụng những công nghệ tiên tiến này để tạo ra những dự báo lượng mưa chính xác hơn. Ngày nay, việc sử dụng công nghệ phân cực kép đã tạo ra bước nhảy vọt về chất lượng trong khả năng xác định các loại mưa của radar.
Kết luận
Sự phát triển của radar thời tiết không chỉ nâng cao hiểu biết của chúng ta về các sự kiện khí tượng mà còn làm giảm hiệu quả mối đe dọa của thiên tai đối với tính mạng và tài sản. Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, dự báo thời tiết trong tương lai sẽ chính xác và kịp thời hơn. Trong bối cảnh đó, liệu chúng ta có thể tận dụng triệt để những tiến bộ trong khoa học và công nghệ để giải quyết tốt hơn những thách thức do biến đổi khí hậu đặt ra hay không?
