Hur fungerar väderradaren?

19

Jag läste denna fråga om turbulens och hur piloter förutser det, och i ett av svaren säger @Rhino Driver:

Weather Radar Just like using your eyes, except the radar can see further through haze and other clouds. Typically this is useful for finding embedded thunderstorms, but it can also be useful to find areas of potential turbulence

Och det får mig att undra ...

  • Hur fungerar luftfartygets inbyggda väderradar?
  • Är den ansluten till markbasen för att synkronisera väderinformationen?
  • Vilka slags vädertyper kan det upptäcka? (dvs åskväder, lätt regn, klart väder)
uppsättning Gabriel Brito 24.06.2015 22:28

2 svar

22

Det fungerar på samma sätt som någon radar fungerar. En antenn sänder en puls av energi och lyssnar efter sin reflektion och tolkar reflektionens kraft för att beräkna reflektivitetsfaktorn Z, uttryckt i decibels dBZ (användbart eftersom returkraften varierar över många storleksordningar). Väderradar kan se vatten, hagel, buggar, fåglar, fladdermöss och större saker, och marken men inte moln. Högre returkraft kan betyda fler objekt eller större objekt. En grundläggande enpolarisationsradar kan inte berätta skillnaden mellan en massa små regndroppar och färre stora regndroppar.

Radarens detaljer på något flygplan kommer i allmänhet att bestämmas av antennens storlek, eftersom den optimala frekvensen av utsläpp varierar för en given antenn. De stora S-band-diskarna som utgör grundbaserade WSR-88D-nätverket är ganska stora (ca 10m). S-band är ett bra val eftersom de har låg dämpning och kan tränga igenom stormar och se saker bakom dem. Flygplan kan dock inte använda S-band, eftersom antennerna är för stora för att sätta på flygplanet och behöver för mycket kraft för att kunna utnyttja dem fullt ut.

Flygplanradar är vanligtvis i X-bandet *. X-bandet kan se mindre partiklar än S-bandet men dämpas lättare. Det betyder att om en stor storm är framför dig, tränger energin inte långt in i stormen och kan inte visa dig hela stormen. Dessa är fantastiska radarsångare och fungerar bra i luftburna applikationer så länge du är medveten om problemet med dämpning.

Flygplansradar visar typiskt bara information från radardatorn och lägger inte ner ytterligare information från markstationerna. Inombordradar är vanligtvis justerbara i piloten, så de kan peka upp radaren upp eller ner efter behov.

Här är ett exempel på en radarantenn och tillhörande elektronik på en Cessna Citation 501:

BildavDtom,WikimediaCommons. länk

* S-bandet är 8-15 cm / 2-4 GHz
 X-bandet är 2,5-4 cm / 8-12 GHz

    
svaret ges 24.06.2015 22:42
12

De är inte anslutna till marken, de är RADARs och fungerar oberoende.

RADAR skickar pulser, vanligtvis inom 10cm eller 5cm, vilket återspeglas av vattendroppar. Ju större koncentrationen av droppar desto mer reflektionen (mer kraft återvände till RADAR) som används för att ge färgerna. Grönt betyder ljusdensitet, orange betyder medium och röd hög. Inte visat är magenta (eller lila) som är riktigt otäcka saker.

Vissa väder RADAR använder också Doppler -effekten för att visa relativ vindhastighet och turbulens i dessa områden.

Klar luft är där det inte finns någon färg mellan dig och den första returen (första bit av färg). Som DeltaLima korrekt anger nedan är det möjligt för signalen att dämpas så mycket att det inte finns något att måla så att ingen färg utöver den första returen inte kan tolkas som klar luft.

De kan upptäcka regn, åskväder mm och några modeller, turbulens. Du kan också ändra mottagarens "gain" för att producera olika skärmar för att bättre se de dåliga grejerna och kan ofta lutas upp och ner för att se vad som är ovan eller under och för att få en viss känsla av hur stor en storm är.

    
svaret ges 24.06.2015 22:41