Radar

Radarul este un instrument complex de investigare a atmosferei, un echipament electronic care foloseşte tehnica teledetectiei active pentru detecţia ţintelor "vizibile" radar. Aceste ţinte sunt de două feluri: ţinte de natură meteorologică (nori care conţin precipitaţii, neomogenităţi ale atmosferei, etc.) şi ţinte de altă natură decât meteorologică (orografie, clădiri, avioane, păsări, insecte, etc.)

Termenul RADAR este un acronim al expresiei englezeşti "RAdio Detection in Azimuth and Range" ceea ce înseamnă detecţie radio în azimut si distanţă.

Principiul de funcţionare al radarului a fost stabilit de către Watson şi Watt in 1937. Primul radar a fost construit în perioada celui de-al doilea război mondial şi a fost folosit la detectarea şi urmarirea avioanelor şi vapoarelor. Iniţial au fost folosite lungimi de undă mari, care, în cea mai mare parte, nu erau afectate de condiţiile meteorologice. Când aceste lungimi de undă au fost micşorate la 10 cm sau mai puţin au apărut, ocazional, ecouri de la ţinte meteorologice. Astfel, dupa încetarea ostilitaţilor, noul instrument, radarul, a capatat o largă aplicabilitate în studiile meteorologilor.

Clasificarea radarelor se face:

- după domeniul de aplicaţie al acestora:

o radare meteorologice

o radare de geodezie

o radare de aviaţie

- după felul platformei pe care se află instalat:

o radare de sol, care la rândul lor pot fi fixe sau mobile

o radare aeropurtate

o radare spaţio purtate.

Meteorologia este domeniul în care se întâlnesc cele mai multe aplicaţii ale radarului. Datele obţinute cu ajutorul radarului fac parte din sistemul observaţional şi sunt folosite:

- pentru iniţializarea modelelor numerice de prognoză a vremii;

- pentru prognoza de tip "nowcasting" şi pentru prognoza de foarte scurtă durată, mai ales în prognoza şi detecţia fenomenelor meteo periculoase.

De exemplu:

o detecţia grindinei înainte ca aceasta să cadă la sol (mai ales cu ajutorul radarelor Doppler).

o detecţia tornadelor (tot cu ajutorul radarelor Doppler) cu 30 de minute înainte ca acestea să afecteze o anumita zonă a suprafetei terestre.

o detecţia fenomenului de "microburst", fenomen care, în esenţă, constă într-un puternic curent vertical descendent, mult mai puternic decât curenţii descendenţi caracteristici norilor convectivi cumulonimbus. Cu ajutorul radarului se poate detecta fenomenul cam cu 10 minute înainte de ajungerea acestuia la suprafata Pământului.

În hidrologie, radarul are ca principale aplicaţii estimarea precipitaţiilor care se vor produce la suprafaţa Pământului, estimarea distribuţiei acestor precipitaţii în bazinele hidrografice, furnizarea de date necesare initializării modelelor de ploaie, scurgere şi de prognoza hidrologică, necesare pentru evitarea unor catastrofe naturale, ca de exemplu inundaţiile.

În domeniul protecţiei mediului, radarul este folosit pentru monitorizarea unor fenomene cum ar fi spălarea aerosolilor şi a poluanţilor, accidentele nucleare, depunerile radioactive prin precipitaţii, lansarea de bombe nucleare (strategice şi tactice).

În cercetare, dobândirea de informaţii noi privind structura şi mecanismele fenomenelor atmosferice din datele radar permite o mai bună folosire a ecuatiilor hidrodinamicii şi microfizicii în conceperea unor scheme şi modele funcţionale care să simuleze comportamentul acestora.

Clasificarea radarelor meteorologice se face după mai multe criterii:

- după locul unde este amplasat:

o de sol ( amplasat la sol) care pot fi radare fixe şi radare mobile;

o aeropurtat (la bordul unor aeronave există şi radare meteorologice pentru evitarea zonelor periculoase pentru navigaţia aeriană);

o spaţiopurtat (la bordul sateliţilor), mai rar folosite.

- după lungimea de undă folosită. Benzile de lungimi de undă cele mai folosite în detecţia radar a ţintelor meteo fac parte din domeniul microundelor şi sunt:

o banda W cu lungimea de undă cuprinsă între 0.3 şi 0.8 cm şi frecvenţa între 35 şi 94 GHz, pentru radare care detectează nori;

o banda K cu lungimea de undă cuprinsă între 0.8 şi 2 cm şi frecvenţa cuprinsă între 14 şi 35 GHz pentru radare de ploaie;

o banda X cu lungimea de undă 3 cm şi frecvenţa de circa 10 GHz , pentru radare de zăpadă;

o banda C cu lungimea de undă 5 cm şi frecvenţa de 5 GHz;

o banda S cu lungimea de undă 10 cm şi frecvenţa de 3 GHz.