meteorologia_radarowa_uaktualnione_2006.pdf

Pa ı stwowa Słu Ň ba Hydrologiczno-Meteorologiczna

Stanisław Moszkowicz, Irena Tuszy ı ska

METEOROLOGIA RADAROWA

Podr ħ cznik u Ň ytkownika informacji radarowej IMGW

Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej

Warszawa grudzie ı 2006

Dane o autorach:

dr Stanisław MOSZKOWICZ

Stanisław.Moszkowicz@imgw.pl

Centralny Radarowy O Ļ rodek Operacyjny

Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej

ul. Zegrzy ı ska 38

05-119 Legionowo

ul. Zegrzy ı ska 38

Mgr in Ň . Irena TUSZY İ SKA

Irena.Tuszynska@imgw.pl

Centralny Radarowy O Ļ rodek Operacyjny

Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej

01-673 Warszawa

ul. Podle Ļ na 61

Spis tre Ļ ci.

Wst ħ p

Podstawy teoretyczne meteorologii radarowej

1.1

Budowa radaru klasycznego i dopplerowskiego. Schemat blokowy

i funkcje poszczególnych bloków

1.1.1

Klasyczny radar impulsowy

1.1.2.

Radar dopplerowski

1.2

Podstawowe parametry techniczne radaru, zwi Ģ zki mi ħ dzy nimi,

mo Ň liwo Ļ ci zmian, wpływ na prac ħ i osi Ģ gi

1.2.1

Niejednoznaczno Ļ ci

1.3

Podstawowe równanie radiolokacji dla obiektów punktowych

i przestrzennych

1.3.1

Obiekt punktowy na osi wi Ģ zki

1.3.2

Obiekty meteorologiczne - przestrzenne, zapełniaj Ģ ce wi Ģ zk ħ

1.3.3

Odbiciowo Ļę radarowa i najprostsza posta ę równania radarowego dla

hydrometeorów

1.4

Warunki propagacji fal radiowych w atmosferze. Echa anomalnej

propagacji i ich eliminacja

1.5

Geometria obserwacji radarowych. Horyzont radarowy i echa stałe.

1.5.1

„Zasi ħ g" radaru meteorologicznego

1.6

Rozpraszanie i pochłanianie fal radiowych przez hydrometeory.

Odbiciowo Ļę i nat ħŇ enie opadu

1.6.1

"Jasne pasmo"

1.6.2

Odbiciowo Ļę i nat ħŇ enie opadu

1.7

Własno Ļ ci sygnału radarowego i obliczanie warto Ļ ci Ļ redniej.

Obserwacje radarowe

2.1

Zalety i wady obserwacji radarowych. Konieczno Ļę automatyzacji.

2.2

Strategia skanowania i niezb ħ dny kompromis mi ħ dzy szybko Ļ ci Ģ

a dokładno Ļ ci Ģ

2.3

Radarowy pomiar nat ħŇ enia i sumy opadu. Zalety i wady

2.3.1

Obliczanie sumy opadu dla ró Ň nych okresów czasu. Interpolacja czasowo-

przestrzenna

2.4

Rozpoznawanie zjawisk meteorologicznych obserwowanych radarem

2.5

Okre Ļ lanie pola ruchu i prognoza ekstrapolacyjna

2.6

Pr ħ dko Ļę dopplerowska i widmo pr ħ dko Ļ ci

2.7

Automatyczne obserwacje radarowe. Tworzenie "produktów"

2.8

POLRAD - sie ę radarowa IMGW

2.9

System RAINBOW i tworzenie produktów radarowych

2.10

Produkty radarowe

2.10.1

Produkty podstawowe

2.10.2

Dodatkowe produkty meteorologiczne

2.10.3

Produkty hydrologiczne

2.10.4

Produkty uskoków wiatru

2.10.5

Produkty gro Ņ nych zjawisk

2.10.6

Zbiorcza mapa radarowa

System oprogramowania NIMROD i jego produkty

3.1

Ł Ģ czenie danych opadowych z ró Ň nych Ņ ródeł

3.2

Eliminacja zakłóce ı w danych radarowych

3.3

Rozpoznawanie typów opadów

3.4

Korekta opadu radarowego uwzgl ħ dniaj Ģ ca pionowy profil odbiciowo Ļ ci

3.5

Tworzenie zbiorczej mapy radarowej

3.6

Kompleksowa analiza pola opadowego

3.7

Suma opadu

3.8

Natychmiastowa prognoza opadu

3.9

Produkty systemu NIMROD

3.10

Rozpowszechnianie informacji radarowej

Współpraca mi ħ dzynarodowa i perspektywy na przyszło Ļę

4.1

Program europejski OPERA

4.2

Programy badawczo-rozwojowe serii COST

4.3

Mi ħ dzynarodowa współpraca operacyjna

Spis Literatury

WST Ħ P

Celem pracy jest ułatwienie zrozumienia, a w zwi Ģ zku z tym Ļ wiadomego korzystania z

meteorologicznych danych radarowych. Zdajemy sobie spraw ħ , Ň e u Ň ytkownicy informacji

radarowej s Ģ bardzo zró Ň nicowani, jedni chcieliby mie ę tylko prost Ģ Ļ ci Ģ gawk ħ , inni wol Ģ

uzyska ę dobr Ģ podbudow ħ teoretyczn Ģ , Ň eby dobrze rozumie ę , co ogl Ģ daj Ģ na ekranie. S Ģ i

tacy, którzy chcieliby, Ň eby w kilku zdaniach da ę im interpretacj ħ ka Ň dego obrazu

radarowego, jaki kiedykolwiek b ħ d Ģ ogl Ģ da ę , co jest oczywi Ļ cie niemo Ň liwe. Spełnienie tak

ró Ň norodnego zapotrzebowania jest prawie niemo Ň liwe. Uwa Ň amy, Ň e pewna dawka teor2 jest

konieczna, za Ļ u Ň yte tu wzory matematyczne nie wychodz Ģ poza zakres szkoły Ļ redniej i nie

powinny przedstawia ę zbytnich trudno Ļ ci. Je Ļ li mówimy o pewnym przyrz Ģ dzie

pomiarowym, to przede wszystkim pytamy o jego czuło Ļę i dokładno Ļę . Tak jest i w tym

przypadku. Dlatego czytelnikowi mo Ň e si ħ czasem wydawa ę , Ň e skoro tak du Ň o mówimy o

bł ħ dach, to instrument, który daje tyle bł ħ dów, jest bezu Ň yteczny. Jednak naszym zadaniem

nie jest reklama, ani marketing radarów meteorologicznych, ale uzmysłowienie

u Ň ytkownikom przede wszystkim mo Ň liwych bł ħ dów, ogranicze ı i niepewno Ļ ci, aby mogli w

miar ħ z po Ň ytkiem interpretowa ę ogl Ģ dane obrazy.

Cz ħĻę 1 podr ħ cznika to wła Ļ nie podstawy teoretyczne, cz ħĻę 2 dotyczy wykonywania

obserwacji oraz opisu produktów radarowych, czyli map i wykresów; zajmujemy si ħ przy tym

prawie wył Ģ cznie produktami generowanymi przez nasz Ģ sie ę radarow Ģ i

rozpowszechnianymi za pomoc Ģ systemu ł Ģ czno Ļ ci i zobrazowania. Pomijamy przy tym takie

produkty radarowe, którymi IMGW nie b ħ dzie dysponował w daj Ģ cej si ħ przewidzie ę

przyszło Ļ ci (np. produkty uzyskiwane z radarów z podwójn Ģ polaryzacj Ģ ). Cz ħĻę 3

podr ħ cznika po Ļ wi ħ cona jest omówieniu systemu oprogramowania NIMROD i jego

produktom. System ten, opracowany przez brytyjsk Ģ słu Ň b ħ meteorologiczn Ģ , scala

informacj ħ z radarów, satelity METEOSAT, stacji synoptycznych, telepluwiometrów,

systemu wykrywania wyładowa ı i numerycznego modelu atmosfery w taki sposób, by usun Ģę

lub skorygowa ę bł ħ dy pomiaru i uzyska ę optymaln Ģ (w sensie minimum bł ħ dów) diagnoz ħ i

natychmiastow Ģ prognoz ħ tzw. Nowcasting (Nowkasting bywa równie Ň tłumaczony jako

prognoza ultrakrótkoterminowa) opadu z wyprzedzeniem od 10 minut do 6 godzin. Wreszcie

w cz ħĻ ci IV omawiamy pokrótce współprac ħ mi ħ dzynarodow Ģ i perspektywy rozwoju

meteorologii radarowej.

Praca ta jest przeznaczona głównie do u Ň ytkowników wykorzystuj Ģ cych dane radarowe

do prognoz lub do u Ň ytku własnego, nie mamy na my Ļ li takich u Ň ytkowników, którzy chc Ģ

wykonywa ę prace naukowe w meteorologii radarowej. Tym ostatnim potrzebna byłaby

znacznie obszerniejsza monografia.

Jest to pierwsze obszerne opracowanie dotycz Ģ ce meteorologii radarowej w j ħ zyku

polskim. Oczekujemy uwag od czytelników, co mo Ň e zaowocowa ę w przyszło Ļ ci nowym,

poprawionym wydaniem.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: