Como funciona o radar meteorológico?

Funciona da mesma forma que qualquer radar funciona. Uma antena transmite um pulso de energia e ouve sua reflexão e interpreta o poder da reflexão para calcular o fator de refletividade Z, expresso em decibéis dBZ (útil porque a potência de retorno varia em muitas ordens de grandeza). O radar meteorológico pode ver água, granizo, insetos, pássaros, morcegos e coisas maiores, e o chão, mas não as nuvens. Maior poder de retorno pode significar mais objetos ou objetos maiores. Um radar básico de polarização única não pode dizer a diferença entre toneladas de pequenas gotas de chuva e menos gotas de chuva grandes.

Os detalhes do radar em qualquer aeronave geralmente serão determinados pelo tamanho da antena, já que a freqüência ideal de emissão varia para uma determinada antena. Os pratos grandes da banda S * que compõem a rede WSR-88D são bastante grandes (cerca de 10m). A banda S é uma boa escolha porque tem baixa atenuação e pode penetrar através de tempestades e ver as coisas por trás delas. Os aviões não podem usar a banda S, porque as antenas são grandes demais para serem colocadas no avião e exigem muita energia para utilizá-las completamente.

Os radares de avião geralmente estão na banda X *. A banda X pode ver partículas menores que a banda S, mas atenua mais facilmente. Isto significa que se uma grande tempestade está à sua frente, a energia não penetra muito na tempestade e pode não mostrar toda a tempestade. Estes são ótimos radares de curto alcance e funcionam bem em aplicações aerotransportadas contanto que você esteja ciente do problema com a atenuação.

As telas de radar de avião geralmente exibem apenas informações do radar on-board e não vinculam nenhuma informação adicional das estações terrestres. Os radares a bordo são geralmente ajustáveis na vertical pelos pilotos, para que possam apontar o radar para cima ou para baixo, conforme necessário.

Aqui está um exemplo de uma antena de radar e componentes eletrônicos associados em uma Cessna Citation 501:

_{Imagem de Dtom, Wikimedia Commons. link}

* A banda S é de 8-15 cm / 2-4 GHz
 A banda X é de 2,5 a 4 cm / 8 a 12 GHz

    

Eles não estão conectados ao solo, são RADARs e operam independentemente.

O RADAR envia pulsos, tipicamente na faixa de 10 cm ou 5 cm, que são refletidos por gotículas de água. Quanto maior a concentração de gotículas, mais o reflexo (mais energia retornará ao RADAR) que é usado para fornecer as cores. Verde significa densidade leve, laranja significa médio e vermelho alto. Não mostrado é magenta (ou roxo) que é o realmente material desagradável.

Alguns RADARs climáticos também usam o efeito Doppler para mostrar a velocidade relativa do vento e a turbulência nessas áreas.

Limpar ar é onde não há cor entre você e o primeiro retorno (primeiro bit de cor). Como o DeltaLima afirma corretamente abaixo, é possível que o sinal seja tão atenuado que não há nada para pintar, de modo que nenhuma cor além do primeiro retorno possa ser interpretada como ar puro.

Eles podem detectar chuva, tempestades etc e alguns modelos, turbulência. Você também pode alterar o "ganho" do receptor para produzir exibições diferentes para ver melhor as coisas ruins e pode ser inclinado para cima e para baixo para ver o que está acima ou abaixo e ter uma ideia de quão alta é a tempestade.