МЕТЕОРАДИОЛОКАТОР

При помощи метеорадиолокатора военизированные службы осуществляют круглосуточное наблюдение за развитием облачных процессов. Принцип действия всех радиолокационных станций базируется на прямолинейном распространении радиоволн с известной постоянной скоростью и использовании отражения (радиоэха) этих волн объектами наблюдения. Для обнаружения радиоэха в конструкции каждого МРЛ обязательно имеются действующие согласованно радиопередатчик и радиоприемник.
Первые метеорологические наблюдения с помощью радиолокаторов были проведены в годы Второй мировой войны. Первые метеорологические радиолокаторы, предназначенные для оперативных наблюдений, проводили измерения только одного параметра облаков и осадков - радиолокационной отражаемости Z. Тем не менее, даже измерение только одного параметра дало метеорологам мощный инструмент наблюдений: появилась возможность оценивать местоположение и внутреннюю структуру зон мощной облачности и осадков, их высоту, тенденцию развития. На этой основе был развит радиололкационный метод измерения осадков.
В этот период в МРЛ использовались аналоговые приемные устройства, наблюдения проводились ручным способом, а для отображения информации использовались индикаторы кругового обзора на лучевых трубках. К данному поколению радиолокаторов относились советские метеорологические радиолокаторы МРЛ-1, МРЛ-2.
Следующий шаг в технике радиолокации был сделан в направлении использования доплеровских методов радиолокационных метеонаблюдений. К измерениям отражаемости добавилась радиальная доплеровская скорость и ширина доплеровского спектра. На основе использования этих трех измеряемых на ДМРЛ параметров в США большое развитие получили методы идентификации таких опасных явлений погоды, связанных с ветром, как смерчи и торнадо. К сожалению, в СССР в этом направлении проводились только исследовательские работы, в то время серийный оперативный доплеровский радиолокатор разработан не был.
В 70-е годы в СССР был разработан двухволновой (длина волны 3 и 10 см) радиолокатор МРЛ-5, который широко использовался не только для прогнозов, но и в исследованиях измерения осадков, и работах по градозащите при проведении активных воздействий. Локаторы именно этого типа по сей день используются военизированными службами России.
После внедрения автоматизации радиолокационных метеорологических наблюдений и перехода на использование в конструкции ДМРЛ твердотельных модуляторов, цифровых приемников и когерентной обработки сигналов следующим значительным шагом стало внедрение поляризационных методов.
Объединение метеорологических радиолокаторов в сеть позволяет во многих случаях компенсировать имеющиеся ограничения этого метода метеонаблюдений: ослабление радиоизлучения в осадках, блокировка радиоизлучения естественными (рельеф, растительность) и искусственными (здания и сооружения) препятствиями в отдельных секторах, азимутальные направления с помехами, снижение разрешающей способности радиолокатора за счет расширения луча и увеличение высоты луча за счет кривизны Земли на больших дальностях.
Радиолокационные метеорологические наблюдения дают информацию о местоположении, внутренней структуре, метеорологических характеристиках полей облачности и осадков, а также позволяют наблюдать их перемещение и эволюцию, что дает возможность сверхраткосрочного (до 1-3 часов) прогноза погоды.
Современные метеорологические радиолокаторы решают следующие важные задачи:
- идентификация и оценка интенсивности метеорологических явлений, связанных с облачностью и осадками;
- информационное обеспечение сверхкраткосрочного прогноза погоды;
- обеспечение радиолокационной информацией численных моделей прогноза погоды.