Radarová meteorologie – dopplerovské radary Petr Novák Český Hydrometeorologický ústav, oddělení radarových měření Dopplerovské meteorologické radiolokátory • umožnují běžné měření množství zpětné rozptýlené energie a tím radiolokacní odrazivosti Z • navíc měří změnu frekvence navráceného signálu (prostřednictvím měření fáze), z které lze určit radiální rychlosti odražečů, jimiž jsou převážně atmosférické srážky a nehomogenity indexu lomu. Dopplerovské meteorologické radiolokátory Dopplerovské dilema Dopplerovské dilema Dopplerovské dilema • maximální jednoznačně určitelná rychlost – (z podstaty způsobu měření) • maximální jednoznačně určitelná vzdálenost (second-trip echo) • kombinací získáváme vztah nazývaný dopplerovské dilema [ ] • není možné zároveň dosáhnout libovolně vysoké r[max] a v[dmax] Hlavní operativní využití dopplerovských rychlostí • identifikace (a následné vymazávání) odrazů od pozemních cílů (V = 0) • analýza proudění ve srážkové oblačnosti (radiální rychlosti PPI, RHI) – detekce rotace, divergence (mezocyklony, tornáda) • výpočet vertikálního profilu větru za předpokladu horizontálně konstantního proudění (pouze za přítomnosti odražečů) • vyhodnocení šírky spektra s vztahující se k intenzitě turbulence Umělá data radiálních rychlostí Umělá data radiálních rychlostí Umělá data radiálních rychlostí Umělá data radiálních rychlostí Umělá data radiálních rychlostí Umělá data radiálních rychlostí Umělá data radiálních rychlostí Umělá data radiálních rychlostí Umělá data radiálních rychlostí Umělá data radiálních rychlostí VAD - Velocity Azimuth Display VAD algorithmus • šum • odlehlé hodnoty • aliasing radiálních rychlostí • kontrola dat – odmítnutí špatných dat radiálních rychlostí • „de-aliasing“ radiálních rychlostí • „napasování“ sinusovky VAD do vyfiltrovaných a de-aliasovaných dat radiálních rychlostí • finální kontrola kvality Odmítnutí špatných dat radiálních rychlostí • Odmítnutí rychlostí menších než definovaný práh • kontrola konzistence dat v azimutu a velikosti rychlosti = odstranění odlehlých hodnot De-aliasing radiálních rychlostí ● výpočet derivací radiálních rychlostí podle azimutu – tyto derivace nejsou aliasované ● „napasování“ sinusovky do dat derivací rychlostí ● výpočet „prvního odhadu větru'' • porovnání naměřených radiálních rychlostí s „prvním odhadem větru“ a s posunutými odhady (+/- 2*v[max], +/- 4*v[max]) • pokud je naměřená rychlost blíže k některému z posunutých odhadů je provedena patřičná korekce VAD Calculation • „napasování“ VAD sinusovky do filtrovaných a de-aliasovaných dat radiálních rychlostí • výpočet horizontální a vertikální složky větru VAD algoritmus VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD Data Display VAD vs. aerologická měření ● aerologická měření - základní nástroj – měří vždy a více prvků ● vertikální profil větru z VAD analýzy – doplňková informace k aerologickým měřím – možnost kontroly větru u aerologických měření – v současné době roste zájem z modelářské komunity o tato data jako vstup do asimilace NWP modelů (ECMWF,HIRLAM) – (+) lepší časové rozlišení (10 minut) – (+) zlepšuje prostorovou hustotu aerologických dat – (-) musí být k dispozici radarové cíle VAD Data Availability