Οι Αρχές του Ακουστικού Ραντάρ

Χρησιμοποιείται ακουστικό ραντάρ για την ανίχνευση της θερμοκρασίας και των δομών του πεδίου ανέμου της κατώτερης ατμόσφαιρας. Λειτουργεί μεταδίδοντας κατευθυντικά έντονους ακουστικούς παλμούς σε μια συγκεκριμένη συχνότητα και στη συνέχεια λαμβάνει τις διάσπαρτες ακουστικές ηχώ. Αναλύοντας την ένταση αυτών των διάσπαρτων ηχώ, μπορεί κανείς να προσδιορίσει τη θερμική δομή της ατμόσφαιρας-όπως την ισχύ και το ύψος της μεταφοράς, καθώς και την παρουσία στρωμάτων αναστροφής-και να εκτιμήσει τις συνθήκες αναταράξεων. Επιπλέον, συγκρίνοντας τη διαφορά συχνότητας μεταξύ των εκπεμπόμενων ακουστικών κυμάτων και των διάσπαρτων ηχών, είναι δυνατό να υπολογιστεί πώς η διεύθυνση και η ταχύτητα του ανέμου ποικίλλουν τόσο με το χρόνο όσο και με το υψόμετρο. Ωστόσο, επειδή τα ακουστικά κύματα υφίστανται σημαντική εξασθένηση καθώς διαδίδονται στην ατμόσφαιρα, το εύρος ανίχνευσης του ακουστικού ραντάρ είναι περιορισμένο, συνήθως εκτείνεται μόνο σε υψόμετρο περίπου ενός χιλιομέτρου.

Η ταχύτητα του ήχου είναι εγγενώς συνδεδεμένη με την ατμοσφαιρική θερμοκρασία και την ταχύτητα του ανέμου. Συνεπώς, όταν η κατανομή της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας και της ταχύτητας του ανέμου δεν είναι-ομοιόμορφη (δηλαδή, παρουσιάζει διακυμάνσεις), προκαλεί τη διασπορά των ακουστικών κυμάτων. Συγκεκριμένα, η αποτελεσματικότητα σκέδασης των ακουστικών κυμάτων είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από αυτή των ραδιοκυμάτων ή των ελαφρών κυμάτων. Ως αποτέλεσμα, τα ακουστικά κύματα χρησιμεύουν ως ένα εξαιρετικά ευαίσθητο μέσο για τη μέτρηση των διακυμάνσεων της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας και του ανέμου.