МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ (ДОПЛЕРОВСКИЕ) РАДАРЫ. В сводках телевизионных новостей нередко можно увидеть метеоролога, который, словно фокусник, предъявляет целый веер карт погоды с указанием областей, где идёт проливной дождь или бушует метель. Такие карты составляются с помощью метеорологических радаров – устройств, намного превосходящих обычные радары и быстро совершенствующихся. Обычные радары излучают электромагнитные волны микроволного диапазона, которые отражаются от взвешенных в атмосфере частичек, например, капелек воды и кристалликов льда, но позволяют определить лишь размер дождевых капель и расстояние до их скопления. Метеорологические же радары кроме того способны определить скорость и направление движения этих скоплений, давая картину ветров на разных высотах. Национальная сеть Nexrad (США) из 158 доплеровских радаров, созданная в 1990 г., бесплатно обеспечивает информацией Национальную метеорологическую службу, что позволяет с невиданной до сих пор точностью прогнозировать масштабные грозные атмосферные явления и воспроизводить движение ураганов и торнадо почти в реальном времени, о чём до недавнего времени можно было только мечтать. Конечно, и метеорологические доплеровские радары имеют какие-то ограничения. Поскольку луч радара всегда направлен преимущественно вверх, чтобы наблюдать состояние тропосферы, не отслеживается состояние атмосферы непосредственно у поверхности Земли. Далее, определяется только горизонтальныйразмер частиц, на которые «натыкается» луч, т.к. излучаются только горизонтально поляризованные волны (электрическая компонента электромагнитной волны ориентирована горизонтально). Сейчас в разработке вариант радара, излучающего вертикально поляризованный луч, так что в ближайшем будущем, лет через 5–10, совместив оба варианта, можно будет получать полную информацию о размере, плотности и форме всех взвешенных в атмосфере частиц и ещё лучше прогнозировать дожди и снегопады.
Антенна радара – это 7-метровая конструкция, которая может вращаться в горизонтальной плоскости (по азимуту) и подниматься-опускаться в вертикальной. Излучатель испускает радиоволны, а приёмная параболическая антенна (тарелка) ловит отражённые эхо-сигналы. Фиберглассовый обтекатель антенны защищает всю конструкцию от внешних воздействий, но пропускает радиоволны.
ПТИЦЫ И ПЧЁЛЫ. Разрешающая способность радаров Nexrad настолько высока, что позволяет идентифицировать отдельную пчелу на расстоянии 30 км. Летом множество насекомых скапливаются перед надвигающимся атмосферным холодным фронтом и создают иллюзию атмосферных взвесей. В апреле и сентябре мигрирующие птицы, следующие с попутными ветрами в огромном количестве, также вносят ошибку в определение скорости ветра.
Scientific American, 2002,
November, p. 90–91.
