METEOROLOGIE 21 RADAROV METEOROLOGIE HISTORIE POJEM RADARU EL

METEOROLOGIE 21 RADAROVÁ METEOROLOGIE (HISTORIE, POJEM RADARU, ÚČEL, PRINCIP FUNGOVÁNÍ, MODERNÍ ZPRACOVÁNÍ VÝSTUPŮ, DETEKCE BLESKŮ)

Obsah prezentace Prezentace dvacátá první se zabývá družicovým měřením v meteorologii. Objasňuje co jsou to meteorologické družice, k čemu slouží a jaké snímky jsou v současné době zpracovávány. Dělí se na části: a) Pojem radaru a jeho stručná historie b) Fungování radaru c) Radary v ČR, lokace, hodnoty a jejich současná verze d) Příklady radarových dat v ČR i Evropě a jejich využití

Historie radarů První použití radaru proběhlo při druhé světové válce s účelem sledování letadel. Přičemž docházelo k šumu, který byl jak se poté ukázalo způsoben meteorologickými cíli. Od toho okamžiku se radar používá pro meteorologické účely. Meteorologické organizace států zaváděly radary od roku 1950. Od té doby se technologie používaná v nich zdokonalila. Dříve byl signál z radaru překreslován ze skleněných obrazovek a rozesílán faxem

Pojem RADAR Název je zkratkou z anglického Radio Detection and Ranging, v překladu znamenající rádiové rozpoznávání a zaměřování. Radar je tedy zkrácený název od radiolokátor či přesněji radiolokační technologie. Bez této si meteorologické pozorování a též tzv. nowcasting = předpověď na základě radarových odhadů srážek, nedokážeme už dnes představit. Pro zajímavost lze uvést, že jde o jedno z mála slov, které je stejné i při čtení pozpátku.

Fungování radaru Vyslána je radiová vlna o určitém kmitočtu do celého prostoru, ale nikoli najednou. Vždy je vyslána určitým směrem o určitém elevačním úhlu. Pokud paprsek radaru narazí na překážku, menší část jeho energie se od ní odrazí a vrátí se zpět k přístroji. Jde tedy o radarovou odrazivost. Anténa přijme odraženou vlnu a vyhodnotí se rozdíl v čase mezi jejím vysláním a příjmem.

Fungování radaru Rádiové vlny jsou elektromagnetickým vlněním se schopností šířit se i v nehmotném prostředí. Tyto vlny mají delší vlnové délky než světlo a při svém šíření atmosférou spotřebovávají energii. Šíření vln atmosférou závisí na různých podmínkách a to na vlnové délce, teplotě vzduchu a jejím průběhu s výškou, ale také na typu povrchu a překážkách.

Dopplerovský radar Kromě vzdálenosti meteorologického cíle detekuje tento také jeho radiální rychlost vůči radaru (rychlost postupu k radaru či od něho). Pokud zapojíme tři radary tohoto typu do společného měření, je možné takto monitorovat vývoj směru a rychlosti větru s výškou a zjistit tak intenzitu střihu větru. Obrázek: Dopplerovský radar pro monitoring srážek a bouřkové činnosti, zdroj: spc. noaa. gov Více informací na https: //www. spc. noaa. gov/faq/tornado/doppler. htm.

Rady v České republice Na našem území jsou umístěny dva radary. Jeden v lokalitě Brdy a druhý v lokalitě Skalky u Protivanova. Brdy (pribram. cz) Skalky (turistika. cz) Další informace najdete na http: //portal. chmi. cz/files/portal/docs/meteo/rad/info_czrad/index. html.

Radar Brdy se nachází ve středních Čechách na kótě 49. 6 š. 13. 8 d v nadmořské výšce 860 m n. m. Anténa je vysoká 916 m, radar měří v intervalu 5 minut. V provozu je od roku 1999, snímá Čechy a Vysočinu s přesahem na západ Moravy a zejména nad Německo, Rakousko a malou část Polska (maximální dosah je na obrázku, viz další snímky).

Radar Skalky je umístěn v lokalitě Skalky u Protivanova na kótě 49. 5 š. a 16. 8 d. na střední Moravě v nadmořské výšce 730 m n. m. . Anténa má výšku 767 m. Uveden byl do provozu v roce 1995, tedy jako první. Snímá území Moravy a Slezska či Vysočiny s přesahem do Čech a dále do Rakouska a Slovenska, částečně do Polska.

Dosah radarů v ČR Na obrázku je znázorněn maximální dosah radarů Brdy a Skalky, které dosahují do maximální vzdálenosti cca 260 km. Obrázek: chmi. cz

Aktuální typ radarů v ČR Dosluhující radary, které byly na obě lokality instalovány, byly vyměněny v roce 2015 a aktuálně slouží meteorologickým účelům radary Vaisala, typu WRM 200. Mnohé parametry mají tak shodné, například impulsní výkon, vlnovou délku, průměr a podobně. Oba mají dopplerovský i polarimetrický mód. Radary slouží k odhadu intenzit srážek do 150 km vzdálenosti a k detekci bouřek do přibližně 250 km vzdálenosti od přístrojů. Více na stránce www. vaisala. com a o výměně radarů například na stránce http: //www. cmes. cz/sites/default/files/2016_1_17 -24_upr. pdf.

Příklady radarových dat Pomocí radiolokačních měření lze sledovat výskyt a pohyb či další chování srážkově významné oblačnosti. Radar ukazuje oblasti, kde z oblačnosti padají srážky (velmi drobné částice ovšem nezachytí), jinými slovy zobrazuje samotné srážky. Velmi dobře slouží při výskytu plošných srážek, které jsou vytrvalé a oblačnost za ně odpovědná se jen velmi zvolna a nejednoznačně přesouvá přes danou oblast. Též dobře slouží při výskytu významné lokální bouřkové činnosti, kdy odhalí intenzitu bouřek (výskyt krup, přívalových srážek aj. ) a jejich postup či další chování. Dále jsou prezentovány příklady radiolokačního měření nejen v ČR.

Příklady radarových dat Plošné a místy intenzivní srážky v podobě sněžení dne 3. 2. 2019 ráno, zdroj: chmi. cz

Příklady radarových dat Lokální silné bouřky zejména ve středních Čechách dne 16. 6. 2016 večer, zdroj: chmi. cz

Příklady radarových dat Rozsáhlé srážkové pásmo nad Německem. Radarová data mohou mít různá grafická zpracování. Některé dokáží detekovat i sněhové či smíšené nebo mrznoucí srážky (obrázek vpravo), zdroj: niederschlagsradar. de

Příklady radarových dat Srážkové pásmo nad Belgií, zdroj: meteo. be

Příklady radarových dat V moderní době mohou být výsledkem i kombinované snímky, které sdružují více radarových měření a ukazují srážky nad velkou oblastí, např. evropský radar, zdroj: eumetnet. eu/pogodynka. pl

Příklady radarových dat V poslední době se také používá kombinace odrazů z radarů a údajů o spadlých srážkách ze srážkoměrné sítě ČHMÚ. Tatáž barevná stupnice odpovídající radarovým odrazům je používána ve výstupech numerického předpovědního modelu Aladin pro předpověď srážek a její následné snadné srovnání s realitou, zdroj: hydro. chmi. cz

Otázky Po studiu tohoto tématu by si měl čtenář odnést minimálně znalosti spočívající ve správném zodpovězení následujících otázek: 1. Při jaké příležitosti byla otestována reakce radaru na meteorologické jevy? 2. Co znamená zkratka RADAR? 3. Stručně popište princip fungování radaru? 4. K čemu slouží Dopplerovský radar? 5. Kde se v ČR nacházejí radary pro detekci srážek a jaké území zhruba pokrývají? 6. Ve kterém roce byla radarová síť v ČR obměněna a za jaký typ radaru (postačí název)? 7. Stručně popište, co dnes technika umí ohledně detekce a zobrazení srážek nad daným územím?

Literatura ke studiu ŘEZÁČOVÁ, D. SETVÁK, M. NOVÁK, M. KAŠPAR, M. Fyzika oblaků a srážek. Praha: Academia, 2007 MÍKOVÁ, T. KARAS, P. ZÁRYBNICKÁ, A. Skoro jasno. Praha: Česká Televize, 2007 DVOŘÁK, P. Letecká meteorologie 2017. Cheb: Svět Křídel, 2017 Plus případně stránky ČHMÚ a citované stránky o radarech nebo stránka společnosti VAISALA.

Meteorologie 21 (Radarová meteorologie) Ø Meteorologie 16 (Meteorologické prvky) Ø Meteorologie 17 (Tlak vzduchu a vítr) Ø Meteorologie 18 (Vlhkost vzduchu a dohlednost) Ø Meteorologie 19 (Synoptická meteorologie) Ø Meteorologie 20 (Družicová meteorologie) Ø Meteorologie 22 (Numerická meteorologie) Ø Meteorologie 23 (Meteorologická data) Ø Meteorologie 24 (Cirkulace v ČR) Ø Meteorologie 25 (Meteorologická pracoviště) Ø Meteorologie 26 (Český hydrometeorologický ústav) Ø Meteorologie 27 (Meteorologické stanice) Ø Meteorologie 28 (Meteorologické přístroje) Ø Meteorologie 29 (Historie meteorologie) Ø Meteorologie 30 (Lidová meteorologie) Autor: