Transcript Radara Giriş - Meteoroloji

RADAR TEORİSİ
•
•
•
•
•
•
•
BÖLÜM 1: RADARA GİRİŞ
BÖLÜM 2: RADARIN TEMELLERİ
BÖLÜM 3: RADAR PARAMETRELERİ
BÖLÜM 4: RADAR ÜRÜNLERİ
BÖLÜM 5: DUAL POLARİZASYON
BÖLÜM 6: RADAR VERİ KALİTESİ
BÖLÜM 7: IRIS YAZILIMI
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
BÖLÜM 1
RADAR
METEOROLOJİSİNE GİRİŞ
Dr. Kurtuluş ÖZTÜRK
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Başlıklar…
•
•
•
•
Temel Kavramlar
Yansıma, Kırılma, Kırınım
Saçılma Teorisi
Polarizasyon
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Elektromanyetik Dalgalar…
• Hem elektrik hem manyetik bileşeni olan
dalgalardır.
• Işık hızı (c) ile hareket ederler.
• Sıcaklığı mutlak sıfırdan (0 °K = -273 °C)
yüksek olan her şey elektromanyetik
dalga yayar.
c
f 

Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
• Dalgaboyu (Wavelength) : Dalganın, hareket
yönünde, kendini tekrarlayan iki noktası arası
(mesela iki tepe veya iki çukur arası) mesafeye
dalgaboyu denir.
• Frekans (Frequency) : Dalganın saniyede
tamamladığı tur (cycle) sayısıdır ve Hertz (Hz)
ile ifade edilir.
• Genlik (Amplitude) : Dalganın orta noktası ile
tepesi arası yüksekliğe genlik denir ve dalganın
içerdiği enerji miktarının bir ifadesidir.
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Elektromanyetik Spektrum
Dünyadaki EM enerjinin kaynağı güneştir ve güneş
farklı dalgaboyu ve frekanslarda enerji yayar. Bu farklı
dalgaboyu ve frekanslar EM spektrumu oluşturur.
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Yansıma (Reflection)
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Kırılma (Refraction)
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Yansıma
Kırılma
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Snell Kanunu
nr
Vr
r
ni
Willebrord Snell
i
Vi
nr
sin i Vi


ni sin r Vr
i : geliş açısı
r : kırılma açısı
Vi : ni ortamında ışığın hızı
Vr : nr ortamında ışığın hızı
Atmosferin kırılma indeksi atmosferik basınç,
buhar basıncı ve sıcaklığa göre değişiklik
gösterir.
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
•Atmosferde n normalde yükseklik
arttıkça azalır.
Bu yüzden atmosferik kırılma
dolayısıyla elektromanyetik ışın dünya
yüzeyine doğru bükülür.
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Saçılma (Scattering)
Saçılma, bir parçacıkla veya parçacık
sistemiyle çarpışmanın yol açtığı, gelen
parçacığın veya gelen radyasyonun
doğrultusunda veya enerjisindeki
değişme sürecidir.
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Saçılma
Kırılma
Kırınım
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
RAYLEIGH SAÇILMA TEORİSİ
• Rayleigh Saçılması saçıcı
parçacığın çapının, ışığın dalga
boyundan daha küçük olduğu
durumlarda geçerlidir.
Lord Rayleigh
• Saçıcı parçağın çapının ışığın dalga boyuna
yakın veya daha büyük olması durumunda
ise Mie teorisi veya discrete dipole
approximation yöntemleri kullanılmalıdır.
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
 K D
D /   0.1   
4

5
2
6
C Band radar için D < 0.5 cm
S Band radar için D < 1 cm.
Büyük hedefler için, D /   0.1 
kompleks hesaplamalar : MIE
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Rayleigh saçılım teorisi gökyüzünün neden
mavi göründüğünü açıklar.
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Kırınım
Kırınım, elektromanyetik dalganın yörüngesi
üzerinde bir engele çarpıp kırılması durumudur.
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Polarizasyon
• Polarizasyon, elektromanyetik dalganın elektrik
alanının doğrultusudur.
• EM dalgalar, doğrusal, dairesel ve eliptik şekilde
polarize olabilirler. Meteoroloji radarlarında
doğrusal polarizasyon kullanılır.
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
Antalya, Nisan 2013
Yatay Polarizasyon
Dikey Polarizasyon
Analiz ve Tahmin Teknikleri Eğitimi
27
Antalya, Nisan 2013