www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Grundlagen der Radartechnik

Wind Profiler

Bild 1: Wind Profiler für die untere Troposphäre CFL-08 von der chinesischen Firma BIRM

Bild 1: Wind Profiler für die untere Troposphäre CFL-08 von der chinesischen Firma BIRM

Wind Profiler

Ein Wind Profiler bezeichnetes Radargerät (WPR) ist ein meist im UHF-Band arbeitendes vertikal nach oben abstrahlendes Radar. Es wird genutzt, um die vertikalen Profile der Windgeschwindigkeiten zu messen, indem sie in klarer Atmosphäre die reflektierten Leistungen erfassen, die an durch Turbulenzen verursachte Unregelmäßigkeiten im Brechungsindex der Luft entstehen. Die Frequenz der reflektierten Leistung wird durch den Dopplereffekt abhängig von der Radialgeschwindigkeit des Windes verändert. Aus mehreren Messungen mit leicht unterschiedlichem Abstrahlwinkel können die realen Windgeschwindigkeiten als dreidimensionale Windvektoren errechnet werden.

Mit einer Sendefrequenz von 400 bis 500 MHz sind Höhenbereiche bis 15 km erreichbar (Stratosphäre), höhere Frequenzen zwischen 1 … 1,3 GHz nur bis 5 km (untere Troposphäre). Es werden liegende Phased Array Antennen verwendet, um diese schnelle Richtungsänderung elektronisch zu regeln. Die Sendeleistungen liegen im unteren Kilowattbereich, sind also problemlos mit Halbleitersendern zu erreichen. Die Routine-Windmessung wird auf Basis des DBS-Verfahrens mit drei bis vier Richtungen mit je etwa 15° Abweichung vom Zenit durchgeführt. Zur Ableitung des Windvektors wird angenommen, dass das (mittlere) Windfeld im abgetasteten Volumen stationär und horizontal homogen ist, daher werden die Messergebnisse über 30 Minuten gemittelt.

Alle diese Geräte sind meist fernbedienbar und können unbeaufsichtigt auch in abgelegenen Gebieten genutzt werden. Sie sind im Gegensatz zu optischen Verfahren (Laser oder Lidar) in der Lage, durch Wolken und Nebel hindurch zu messen. Sie können im Dauerbetrieb einsetzt werden und können so die Windgeschwindigkeiten kontinuierlich dokumentieren. Die durch Wind Profiler erstellten Daten fließen in die numerischen Wettervorhersagemodelle mit ein.

Quellen:


Sponsors: