Czym jest radar?

Radar to słowo utworzone na początku lat czterdziestych XX w. z pierwszych liter angielskiego terminu “Radio Detection And Ranging” (wykrywanie oraz wyznaczanie odległości za pomocą fal radiowych, względnie: radiowe wykrywanie i namierzanie). Wcześniejszy termin brytyjski, RDF (Radio Direction Finding), został zastąpiony jego amerykańskim odpowiednikiem, który przyjął się w wielu językach.

Do wykrywania obiektów wykorzystuje się zjawisko odbicia fal radiowych (najczęściej w tym celu wykorzystuje się pasmo mikrofal). Radar meteorologiczny zlokalizowany w Goczałkowicach-Zdroju pracuje w paśmie X (9410 MHz). Radar meteorologiczny wykrywa wyłącznie hydrometeory (wszelkie cząsteczki wody w stanie ciekłym lub stałym) o średnicach wystarczająco dużych, by spaść na ziemi. Radar nie obrazuje więc zdecydowanej większości chmur! W większości przypadków można więc powiedzieć, że obraz radarowy stanowi prezentację stref występowania opadów atmosferycznych. Zdarzają się jednak sytuacje, w których hydrometeory mogące zostać wykryte przez radar są utrzymywane w atmosferze przez silne prądy wstępujące i nie docierają do powierzchni ziemi.

W przeciwieństwie do detektorów wyładowań atmosferycznych, które tylko odbierają sygnały ze środowiska, radar sam emituje wiązkę fali radiowej, która (w dużym uproszczeniu) odbija się od hydrometeorów. Zasada działania radaru meteorologicznego opiera się o wysyłanie w ściśle określonym kierunku wąskiego impulsu radiowego, który docierając do hydrometeorów (kropelki wody, kryształki lodu, gradziny) odbija się od nich i wraca jako echo w kierunku radaru.

Ilość odbitego sygnału (echa) nazywana jest odbiciowością i stanowi miarę koncentracji i średnicy hydrometeorów. Najniższe wartości występują w przypadku opadów mżawki i słabych opadów deszczu; najwyższe zaś w przypadku nawalnych opadów deszczu oraz opadów gradu. Na podstawie czasu pomiędzy emisją wiązki a czasem odbioru echa wyznaczana jest odległość badanego obiektu od radaru a jego dokładną pozycję określa azymut w jakim była skierowana antena radaru w czasie wysyłania i odbioru impulsu. Wysyłany impuls jest bardzo krótki; przeważającą część pracy radaru stanowi nasłuch ech powracających od obiektów meteorologicznych.

Po wysłaniu impulsu i odczekaniu określonego czasu w trybie nasłuchu, antena radaru obraca się o określony kąt w poziomie i czynność wysyłania impulsu i nasłuchu echa powtarza się. Produktem skanowania jest przestrzenny rozkład odbiciowości (skan objętościowy) powstający poprzez zebranie rozkładu odbiciowości ze wszystkich elewacji, na których skanuje radar.

W wyniku przetwarzania skanów objętościowych powstają wszystkie produkty oferowane przez Park Technologiczny Ekoenergia – Woda – Bezpieczeństwo oraz produkty dostępne na stronie.

W wyniku oddziaływania wiatru na hydrometeory, układają się one w charakterystyczne sygnatury, w zależności od rodzaju zjawiska. Również większość groźnych zjawisk jest widoczna na obrazach odbiciowości w postaci charakterystycznych sygnatur. W ten sposób, przy pomocy radaru meteorologicznego odbywa się rozpoznawanie zagrożeń meteorologicznych; szczególnie tych związanych z głęboką, wilgotną konwekcją. Radar pozwala na ultrakrótkoterminowe prognozowanie zagrożeń, dopiero w momencie tworzenia się burz generujących dane zagrożenie, jednak dzięki temu możliwe jest bardzo precyzyjne określenie ich lokalizacji.