ترجمه مقاله پیشرفت¬های انجام شده در رادار هواشناسی باند-Xپلاریمتری
چکیده
در سالهایگذشته،استفاده ازرادارهای هواشناسی باند-X برای کاربردهایخاص از جمله رادارهای شکاف-پرکن در زمینناهموار توسط هواشناسان رادار و آبشناسان در نظر گرفته شده است. با اینحال، مشاهدات رادار آب و هوایی باند-Xدارای مشکلتضعیفبسیار بالا در زمان بارش باران در مقایسه با مشاهدات راداریباند-S یا C است که بصورت عملیاتی توسطخدمات هواشناسی استفاده میشود. یکروش برایحل مسالهیتضعیف استفاده از پلاریمتری رادار است. اینرادار اندازهگیریاختلاف فاز را میسر میسازدیعنیاختلاف فاز بین پژواکهای رادار پلاریته-مشترک درپلاریزاسیونهای افقی و عمودی. در مورد پراکندگی رایلی، که در باند-X در حال حاضردر میزان بارش با حد متوسط رخمیدهد، اختلاف فاز تطبیق انتشار و مولفهی-بازگشتی است. بتازگی،نشان دادیم که میتوان اختلاف فازرا به مولفهی انتشار و پراکندگی بازگشتی تجزیه کرد،که منجر به دوحالت مشاهدهپذیر رادار آب و هوایی میشود که مستقل از کالیبراسیون و تضعیف رادار است. در اینمقاله نشان میدهیم که با تجزیهی اختلاف فاز میتوان آن را برای بازیابی میکروفیزیکی درباران بکار برد. این روش را با استفاده از دادههای رادار آب و هوایی شبیهسازیشدهبراساس دادههایی ازIDRA رادار باند-X پلاریمتری دانشگاه فنی دلفت نشان میدهیم [1].
رادارهای آب و هوایی برای اندازهگیری توزیع فضاییو تکامل زمانی بارش در یکطیف گستردهای معمول هستند. شبکهی رادار آب و هوای عملیاتی اروپا(رادار شبکهی EUMETNET / OPERA، [2]) که کل اروپا را پوشش می دهد در حال حاضر از 182 رادار تشکیل شده است که در باند S و C کار میکنند. این رادارهااز اسکن بارش در ارتفاع کم
با رزولوشن مکانی و زمانیتا در هر 5 دقیقه پشتیبانی میکنند. رزولوشن درشت در نتیجهی قرار دادن پراکندهی این رادارها، و راهبرد اسکن حجم است که برای پاسخگویی به نیازهای بسیاری از سهامدارانهمانند پیشبینیکنندههای آب و هوایی و کسانیکه وضع کنونی آب و هوا را اعلام میکنند، هواشناسان حمل و نقل هوایی، و آبشناسان لازم است.
در سالهای اخیر، هواشناسان راداری از رادارهای آب و هوایی باند-Xبرای کاربردهای اختصاصی، کوتاهبرد (کمتر از50 کیلومتر) همانند موارد زیر استفاده میکنند:
مقاله کاربرد رادارهای هواشناسی در ایران
مقدمه
هر یک از سه قرن اخیر، شاهد حکم فرمایی نوعی از تکنولوژی بودهایم. قـرن 18ام ، زمان انقلاب صنعتی در سیستمهای مکانیکی بود، قرن 19ام ، دوران توسعه موتورهای بخار بود و قرن 20 ام، عصر تکنولوژی جمعآوری اطلاعات ، پردازش نمودن و توزیع آنها می باشد . از میان پیشرفت های مختلف ، ما شاهد رشد بیسابقه صنعت رادار و کامپیوتر می باشیم.
قسمتی از متن
سیستم رادار فرستنده ای دارد که امواج رادیویی را منتشر می کند. زمانی که این امواج در مسیر برخورد با هدف قرار می گیرند در همه ی جهات پراکنده می شوند. اگر هدف مورد نظر در حال حرکت باشد مقداری از سیگنال به گونه ای بر می گردد که طول موج سیگنال برگشتی به رادار و یا فرکانس آن تغییر پیدا کرده است. معمولاً اما نه همیشه ، رسیدن یا دریافت کننده ، در همان محل فرستنده است. اگر چه سیگنال برگشتی معمولا خیلی ضعیف است این سیگنال می تواند از طریق استفاده از تکنیک های الکترونیکی در رسیور و در شکل و وضعیت آنتن ، تقویت شود. این عمل رادار را قادر می سازد در محدوده ای از فاصله که دیگر رسانه ها همچون صدا یا نور مرئی برای ردیابی هدف بسیار ضعیف هستند هدف را آشکار سازد. کاربرد های امروزه رادار شامل بافتن جهت بارش در هواشناسی ، اندازه گیری اموج سطحی اقیانوس ، کنترل ترافیک هوایی ، یافتن سرعت ترافیک برای پلیس ، کاربردهای پیشرفته نظامی ، یا بطور ساده برای تعیین سرعت توپ بیسبال و یا تنیس در مسابقات ورزشی است.
فهرست
ü مقدمه .............................................................. 3
ü تاریخچه.............................................................. 4
ü چگونگی کارکرد رادار ............................................ 6
ü کاربردهای رادار ................................................... 9
ü اصول ................................................................11
ü 1-3) انعکاس .......................................................11
ü 2-3) معادله رادار .................................................12
ü 3-3) اثر دوپلر .....................................................13
ü 3-4) پلاریزاسیون .................................................14
ü 5-3) تداخل .........................................................15
ü 1-5-3) صوت (پارازیت) (noise) ............................15
ü 2-5-3) پارازیت در دستگاه رادار (clutter)..................16
ü 3-5-3) سیستم پارازیت دادن رادیویی (jamming)..........17
ü پردازش سیگنال رادار ............................................17
ü 1-4) اندازه گیری فاصله .........................................17
ü 1-1-4) زمان گذر ................................................18
ü 2-1-4)فرکانس مدولاسیون ......................................19
ü 2-4) اندازه گیری سرعت ......................................20
ü 3-4) کاهش نیروهای تداخلی ....................................21
ü 4-4)انتخاب طرح و مسیر .......................................21
ü مهندسی رادار .....................................................21
ü 1-5) طرح آنتن ..................................................22
ü 1-1-5) منعکس کننده سهمی وار...............................23
ü 2-1-5) انواع اسکن .............................................24
ü 3-1-5) موج بر ریلی (ردیاب).................................24
ü 4-1-5) ترتیب مرحله به مرحله................................24
ü 2-5) باندهای بسامد..............................................25
ü 3-5) سرد کننده رادار...........................................27
ü سابقه هواشناسی در ایران........................................28
ü هواشناسی استان آذر بایجان شرقی ............................35
گزارش کارآموزی ایستگاه هواشناسی اقدسیه و سازمان هواشناسی در 41 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست
عنوان | صفحه |
گزارش بازدید از ایستگاه هواشناسی اقدسیه | 1 |
اندازه گیری دما | 2 |
دماسنج معمولی | 3 |
دماسنج حداقل | 4 |
دماسنج ماکزیمم | 5 |
دماسنج خشک | 6 |
دماسنج تر | 6 |
دماسنج های عمق خاک | 7 |
انواع دمانگار | 8 |
دماسنج حداقل زمین | 8 |
دمانگار | 9 |
اندازه گیری تابش خورشید | 10 |
دستگاه آفتاب نگار | 11 |
واحدهای اندازه گیری میزان بارندگی | 12 |
دستگاه اندازه گیری باران یا باران سنج | 12 |
دستگاههای باران نگار | 13 |
نحوة کار و طریقه اندازه گیری مقدار بارش | 14 |
اندازه گیری مقدار تبخیر | 15 |
تبخیر سنج نوع پیچ | 15 |
تشت تبخیر کلاس A | 16 |
رطوبت و اندازه گیری آن | 17 |
ظرفیت و درجة اشباع | 17 |
ادوات رطوبت سنجی | 17 |
سایکرومتر | 18 |
رطوبت نگار | 21 |
رطوبت – دمانگار | 21 |
باد سطح زمین | 22 |
چگونگی وضعیت باد سطح زمین | 22 |
طریقه نصب بادنمای استاندارد | 23 |
واحدهای جهت و سرعت باد | 24 |
دستگاههای اندازه گیری سرعت باد | 24 |
مفاهیم و واژه های مورد استفاده در باد سطح زمین | 25 |
رژیم شبانه روزی باد سطح زمین | 25 |
دستگاههای اندازه گیری فشار هوا | 26 |
فشارسنج های جیوه ای | 26 |
فشارنگار یا باروگراف | 28 |
تصحیحات فشارسنج جیوه ای | 29 |
گزارش بازدید از سازمان هواشناسی | 30 |
گزارش بازدید از ایستگاه هواشناسی اقدسیه
ایستگاه هواشناسی اقدسیه در شمال تهران واقع شده. در اطراف این ایستگاه ساختمانهای مختلف با ارتفاع متفاوت وجود دارد که استاندارد جهانی را در مورد این ایستگاه زیر سوال برده است.
در این ایستگاه مسئول ایستگاه هواشناسی اطلاعات خیلی مختصری در مورد وسایل و ادوات هواشناسی ارائه داد که اینجانب برای تکمیل گزارش مجبور به استفاده از کتابهای مربوط به هواشناسی شده ام. ادوات هواشناسی از قبیل انواع دماسنج ها، دمانگار، بارانسنج، رطوبت سنج، تشعشع نگار و آفتابنگار، تشتک تبخیر و ... در محوطه باز ایستگاه هواشناسی قرار داشت و فقط فشار را به دلیل اهمیت آن در داخل اتاق اندازه می گرفتند. تمام این ادوات اطلاعات خود را از طریق کابل وارد کامپیوتر مستقر در اتاق پیش بینی می کنند و توسط برنامه های از قبل تهیه شده برای کامپیوتر، یک گزارش سیتوپتیک تهیه می شود.
در اتاق پیش بینی اقدسیه گزارشات سینوپتیک از 11 ایستگاه هواشناسی موجود در استان تهران «آبعلی و فیروزکوه و کرج و ...» وارد این مرکز شده، خطوط هم دما، هم فشار مشخص و با استفاده از عکس ماهواره ای، نقشه های سطح زمین، توده ابر مقایسه نقشه های هواشناسی با هم و ... اقدام به پیش بینی هوای استان تهران می نمایند. و نتیجه پیش بینی هواشناسی خود را رأس ساعت مشخص گرینویچ به سازمان هواشناسی مخابره می نمایند.
در داخل اتاق پیش بینی دستگاههای مختلف دریافت اطلاعات ماهواره ای، عکس هوایی، سیستم های کامپیوتری خودکار ثبت و اطلاعات مربوط به دما، رطوبت، میزان باران، جهت و سرعت باد را به صورت 24 ساعته نشان می دهد.
همچنین دستگاه فشارسنجی در منطقه مخصوصی داخل اتاق قرار دارد که مقدار فشار هوای داخل اتاق را بیان می کند. این فشارسنج جیوه ای از نوع کیواست که توضیحات لازم در بارة این فشارسنج در صفحات آتی بیان خواهد شد.
حال به توضیح ادوات هواشناسی موجود در ایستگاه هواشناسی اقدسیه می پردازیم.