Wie funktioniert das Wetterradar?

Es funktioniert genauso wie jedes Radar funktioniert. Eine Antenne sendet einen Energieimpuls und lauscht auf seine Reflexion und interpretiert die Stärke der Reflexion, um den Reflexionsfaktor Z zu berechnen, ausgedrückt in Dezibel dBZ (hilfreich, da die Rückstrahlleistung über viele Größenordnungen variiert). Das Wetterradar kann Wasser, Hagel, Käfer, Vögel, Fledermäuse und größere Dinge sowie den Boden, aber keine Wolken sehen. Höhere Rückleistung kann mehr Objekte oder größere Objekte bedeuten. Ein einfaches Einfachpolarisationsradar kann nicht den Unterschied zwischen Tonnen kleiner Regentropfen und weniger großen Regentropfen erkennen.

Die Besonderheiten des Radars in jedem Flugzeug werden im Allgemeinen durch die Antennengröße bestimmt, da die optimale Emissionsfrequenz für eine bestimmte Antenne variiert. Die großen S-Band*-Schüsseln, aus denen das bodengestützte WSR-88D-Netzwerk besteht, sind ziemlich groß (ca. 10 m). S-Band ist eine gute Wahl, da es eine geringe Dämpfung hat und Stürme durchdringen und Dinge hinter sich sehen kann. Flugzeuge können das S-Band jedoch nicht verwenden, da die Antennen zu groß sind, um sie im Flugzeug anzubringen, und zu viel Strom benötigen, um sie voll auszunutzen.

Flugzeugradare sind im Allgemeinen im X-Band*. Das X-Band kann kleinere Partikel sehen als das S-Band, dämpft jedoch leichter. Das bedeutet, wenn ein großer Sturm vor Ihnen ist, dringt die Energie nicht weit in den Sturm ein und zeigt Ihnen möglicherweise nicht den ganzen Sturm. Dies sind großartige Nahbereichsradare und funktionieren gut in luftgestützten Anwendungen, solange Sie sich des Problems mit der Dämpfung bewusst sind.

Flugzeugradaranzeigen zeigen typischerweise nur Informationen vom Bordradar an und leiten keine zusätzlichen Informationen von Bodenstationen herunter. Das Bordradar ist normalerweise von den Piloten in der Vertikalen einstellbar, sodass sie das Radar nach Bedarf nach oben oder unten richten können.

Hier ist ein Beispiel einer Radarantenne und zugehöriger Elektronik auf einer Cessna Citation 501:

_{Bild von Dtom, Wikimedia Commons. https://en.wikipedia.org/wiki/File:Cessna501_radar.JPG}

*S-Band ist 8-15 cm / 2-4 GHz
X-Band ist 2,5-4 cm / 8-12 GHz

Sie sind nicht mit dem Boden verbunden, sie sind RADARs und arbeiten unabhängig.

Das RADAR sendet Impulse, typischerweise im Bereich von 10 cm oder 5 cm, die von Wassertropfen reflektiert werden. Je größer die Tröpfchenkonzentration ist, desto stärker ist die Reflexion (mehr an das RADAR zurückgegebene Leistung), die verwendet wird, um die Farben bereitzustellen. Grün bedeutet Lichtdichte, Orange Mittel und Rot Hoch. Nicht gezeigt wird Magenta (oder Lila), was das wirklich böse Zeug ist.

Einige Wetterradare verwenden auch den Doppler -Effekt, um die relative Windgeschwindigkeit und Turbulenzen in diesen Gebieten anzuzeigen.

Klare Luft ist dort, wo keine Farbe zwischen Ihnen und der ersten Rückkehr (dem ersten bisschen Farbe) ist. Wie DeltaLima unten richtig feststellt, ist es möglich, dass das Signal so stark gedämpft wird, dass es nichts zu malen gibt, sodass keine Farbe nach der ersten Rückkehr nicht als klare Luft interpretiert werden kann.

Sie können Regen, Gewitter usw. und einige Modelle auch Turbulenzen erkennen. Sie können auch die "Verstärkung" des Empfängers ändern, um verschiedene Anzeigen zu erzeugen, um die schlechten Dinge besser zu sehen, und können oft nach oben und unten gekippt werden, um zu sehen, was über oder unter ist, und um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie hoch ein Sturm ist.