Radar dopplerowski działa w trudnych warunkach pogodowych, emitując impulsy promieniowania mikrofalowego w kierunku atmosfery. Impulsy te oddziałują z cząsteczkami opadów, takimi jak krople deszczu lub płatki śniegu. Kiedy fale radarowe napotykają te cząstki, część energii jest rozpraszana w kierunku odbiornika radaru. Na częstotliwość zwracanego sygnału radarowego wpływa ruch cząstek opadów względem radaru. Zjawisko to znane jest jako efekt Dopplera.
Jeśli cząstki poruszają się w kierunku radaru, częstotliwość zwracanego sygnału wzrasta (przesunięcie w kierunku niebieskim). Jeśli cząstki oddalają się od radaru, częstotliwość maleje (przesunięcie ku czerwieni). Mierząc te przesunięcia częstotliwości, radar dopplerowski może obliczyć prędkość i kierunek cząstek opadów, dostarczając cennych danych na temat prędkości wiatru, ruchu burzy i warunków pogodowych.
Efekt Dopplera w radarze pogodowym odnosi się do zmiany częstotliwości fal radarowych spowodowanej ruchem cząstek opadów.
Gdy impulsy radarowe napotykają krople deszczu lub płatki śniegu poruszające się w kierunku radaru lub od niego, częstotliwość odbitych fal odpowiednio się zmienia. To przesunięcie częstotliwości jest wprost proporcjonalne do prędkości cząstek wzdłuż wiązki radaru. Meteorolodzy wykorzystują efekt Dopplera w radarach pogodowych do rozróżnienia opadów stacjonarnych i przemieszczonych, pomiaru prędkości wiatru w systemach burzowych oraz śledzenia rozwoju i ruchu frontów pogodowych.
Analizując te zmiany Dopplera, prognostycy mogą zapewnić dokładniejsze prognozy poważnych zdarzeń pogodowych, takich jak burze, tornada i huragany.
Zasada działania radaru pogodowego Dopplera opiera się na wykorzystaniu efektu Dopplera do pomiaru prędkości cząstek opadów w układach burzowych. Radar dopplerowski emituje impulsy promieniowania mikrofalowego i wykrywa zmiany częstotliwości odbitych sygnałów spowodowane ruchem kropel deszczu, płatków śniegu lub gradu.
Te zmiany częstotliwości pozwalają radarowi dopplerowskiemu obliczyć prędkość i kierunek ruchu opadów w obszarze zasięgu radaru. Dzięki ciągłemu skanowaniu atmosfery radar dopplerowski dostarcza meteorologom danych w czasie rzeczywistym na temat prędkości wiatru, nasilenia burz i rozkładu opadów.
Informacje te są niezbędne do wydawania komunikatów, ostrzeżeń i prognoz pogodowych, umożliwiając szybką reakcję na niebezpieczne warunki pogodowe i poprawę bezpieczeństwa publicznego.
Radar dopplerowski działa poprzez przesyłanie krótkich serii lub impulsów fal radiowych, a następnie odbieranie odbitego echa od obiektów znajdujących się w jego polu widzenia. Kiedy impulsy radarowe napotykają poruszające się obiekty, takie jak samoloty, pojazdy lub cząstki opadów, częstotliwość odbitych fal zmienia się ze względu na efekt Dopplera.
Ta zmiana częstotliwości pozwala radarowi dopplerowskiemu określić prędkość obiektów wzdłuż wiązki radaru. W zastosowaniach meteorologicznych radar dopplerowski mierzy prędkość cząstek opadów, wykrywając przesunięcie Dopplera w zwracanych sygnałach radarowych. Analizując te pomiary prędkości, meteorolodzy mogą śledzić ruch burz, szacować prędkości wiatru i przewidywać rozwój systemów pogodowych.
Zdolność radaru dopplerowskiego do dostarczania w czasie rzeczywistym danych na temat dynamiki atmosfery odgrywa kluczową rolę w prognozowaniu pogody i monitorowaniu niebezpiecznych warunków pogodowych.