Radar Nedir

Radar Nedir, radar neye denir, radar hakkında, radar ile ilgili bilgiler, radar hakkında bilgi, radar ne demektir,

Radar, RAdio Detecting And Ranging kelimelerinin kısaltmasıdır

Radarlar ilk kez 1950’li yıllarda meteorolojide kullanılmaya başlanmıştır 1970’li yıllardan itibaren Doppler radar teknolojisine geçilerek radarlardan dijital formda bilgiler alınmaya başlanmıştır Meteoroloji alanında radarların kullanılmasıyla özellikle şiddetli yağışlar, dolu, tornado, taşkın ve selleri önceden belirleyebilmek mümkün olmuştur Aktif bir uzaktan algılama sistemidir Diğer bir deyişle radarlar, aktif radyometrik sistemlere haizdir

Radarın Temel Fonksiyonları:

• Hedefi keşfeder

• Sistemin yerini belirler ve hareketini izler

• Ölçüm yapar

• Meteorolojik olayın tipini tanımlar

• Alınan verileri görüntüler

Radar, elektromanyetik dalgalar yayınlayarak hareket eden yada hareketsiz hedefler hakkında çeşitli bilgiler alabilen bir uzaktan algılama sistemidir

Meteoroloji radarları yağmur zerrecikleri, kar taneleri, dolu gibi hidrometeorlar tarafından yansıtılan sinyalleri ölçerek yağış bilgilerini üretirler

Çalışma prensibi, radardan gönderilen bir elektromanyetik sinyalin hedefe çarparak geri gelmesi esasına dayanır

Meteorolojik Radarların Kullanım Alanları

Radarlar meteorolojide iki türlü kullanım alanına sahiptir:

• Nowcasting

• Warning

NOWCASTING

Topluma yönelik 0-4 saatlik kısa vadeli hava tahminidir Radar operasyon merkezinde gerçel zamanlı olarak toplanan data işlenerek yaratılan ürünler, yine gerçel zamanlı olarak hava tahmin merkezlerinin kullanımına sunulur Radarın kaplama alanı birkaç 100 km ile sınırlı ve hava kütlelerinin hareketi genel olarak ortalama 50 km/saat (kış mevsiminde daha hızlı-yaz mevsiminde ise daha yavaştır) olması itibarıyla radar en fazla birkaç saat ilerisinin yağışını görebilir Bundan dolayı uzun vadeli hava tahminleri için radar uygulamaları sınırlıdır Ancak civarda çok çabuk şiddetli hava değişimleri olduğu zamanlarda ihbar yayınlamada oldukça faydalıdır Bu şekilde fırtına ihbarı radar ile izlenerek yapılmaktadır

WARNING

Kamuda doğal felaketlere sebep olabilecek şiddetli hava olaylarının yerinin ve şiddetinin tespit edilmesidir Bu olaylar:

• Şiddetli yağışlar ve sonucunda oluşan seller ve taşkınlar

• Microburst-Macroburst

• Wind Shear, Türbülans

• Kuvvetli fırtınalar, Hortum, Hurricane

• Gust Front

C Band Doppler Meteorolojik Radarı Tarafından Verilebilecek Hizmetler

• Herhangi bir noktaya herhangi bir anda kaç mm yağış düştüğü, belirli bir periyottaki toplam yağış miktarı,

• Yağış başladıktan sonraki 30-60 dakikalık süre içerisinde ne kadar daha yağışın düşeceği tahmini,

• Herhangi bir noktada ve herhangi bir anda yağış tipinin ne olduğu (120 km doppler modunda) ve bu yağışlı sistemin hangi yöne doğru hareket edeceği,

• Herhangi bir noktada ve anda, rüzgar bileşenlerinin zamansal, alansal ve vektörel olarak tespiti,

• Hava alanlarında ve uçuş bölgelerinde uçakların kalkış ve inişlerinde önem taşıyan rüzgar shear’i, microburst- macroburst ile kuvvetli rüzgarların büyüklüklerini alansal ve zamansal olarak tespit edebilmek,

• Soğuk ve sıcak cephe hareketlerinin ve konumlarının sürekli olarak izlenmesi,

• Orman yangınlarının tespiti,

• Kamuda can ve mal kaybına neden olan sel ve taşkın afetlerinin önceden tahmin edilmesi,

Ülkemizde sel ve taşkınlar açısından risk oranı oldukça yüksek olan bölgeler bulunmaktadır Bunun temel nedenlerinden biri ve en önemlisi, bu bölgelerin topoğrafik yapısıdır Bu bölgelere düşen yağışlar topoğrafik yapıya, toprak yapısına ve yağış miktarına bağlı olarak hızla akışa geçmekte, sel ve taşkınlara neden olabilmektedir

Klasik gözlem ağı ile düşen yağış miktarını sağlıklı olarak ölçebilmek ve de bu yağışlar sonucunda oluşabilecek taşkın ve selleri önceden tahmin edebilmek mümkün olmamaktadır Bu nedenle sel ve taşkınlar açısından riskli bölgelere düşebilecek yağış miktarını önceden tespit edebilecek ve bu yağışlar sonucunda oluşabilecek olayları önceden tahmin edebilecek erken uyarı sistemlerini oluşturmak açısından meteoroloji radarlarının kullanılması dünyanın bir çok ülkesinde olduğu gibi ülkemiz için de kaçınılmaz olmuştur

• Hava kirliliğinin yoğun olduğu yerlerin tespiti,

• GAP ve bunun gibi büyük tarım alanlarında sulamanın etkin yapılmasına destek olunması

• Dolu önleme çalışmaları,

Meteorolojik Hedeflerin Radarla Belirlenmesi ve İzlenmesi

Bulutlar

Bulutlar bazı şartlar altında radarlar tarafından saptanabilen ekolar üretmektedir Kullanıcıların görevi ise yağışa neden olan ve olmayan bulutları birbirinden ayırabilmektir

Hepimizin bildiği gibi yağışa neden olmayan bulutların içindeki damlacıklar ya yağış oluşturacak kadar büyük değildir ve bu yüzden mevcut damlacıklar aşağıya düşemezler, ya da bulut partiküllerini belli bir seviyede asılı olarak tutan yukarı doğru hafif bir hareket vardır Bulutlar sıcaklık ve diğer faktörlere bağlı olarak ortaya çıkan küçük su damlacıklarının ya da buz kristallerinin bir karışımıdır Başlangıçta bir çok bulut sıvı hidrometeor olarak oluşmaya başlasa da sonuçta hem buz kristallerinin hem de buz ve aşırı soğumuş sıvı su damlacıklarının bir arada bulunduğu bir duruma gelirler (su damlacıklarının sıcaklığı 0 °C ’den daha soğuk, süper soğumuş damlacıklar 0 ile – 40 °C arasında mevcut olabilirler)

Bulutların tiplerine, yaşına, yüksekliğine ve coğrafik konumuna bağlı olarak bulut içinde bulunan damlacıkların büyüklükleri ve konsantrasyonları değişebilmektedir Genel anlamda bulut tabanından bulut tepesine doğru gidildikçe partiküllerin büyüklükleri artar Aynı şekilde bulutlar yaşlandıkça damlacıkların çapları büyür Bulutların radar reflektivite faktörü genelde zayıftır

Z= å D6 formülü ile bulutun reflektivitesi hesaplanabilmektedir

(Z, reflektivite, D damla çapı)

Bulutların reflektivitelerinin belirlenmesi radar yazılımları tarafından yukarıda verilen formüle göre otomatik olarak yapılmaktadır

Yağmur

Meteorolojik radarlar tarafından yağmur kolaylıkla tespit edilebilmektedir Hepimizin bildiği gibi yağmur terimi çok küçük yoğunluktaki çisentiden şiddetli orajlara kadar olan geniş bir yelpazeye sahiptir Bu nedenle radarın en yoğun olarak kullanıldığı alandır Bulut içindeki yağmur damlacıkları büyüklüğü dağılımının bilinmesi ile yağış oranı (mm/h), sıvı su muhteviyatı (g/m3) ve radar reflektivitesi (mm6/m3) hesaplanabilmektedir

Reflektivite İle Yağış Oranı Arasındaki İlişki

Genel olarak reflektivite ve yağış oranı arasındaki ilişki deneysel olarak bulunmuştur

Z=A Rb formülü ile hesaplanır

R= yağış oranı (mm/h)

Z= radar reflektivite faktörük (mm6/m3)

A= sabit

b= sabit

Z=200 R16 (Marshall ve Palmer-1948)

Bu formülden de açık olarak görüleceği gibi yağış oranı arttıkça Reflektivite artmaktadır

Ekstrem Değerler

Yağmurun radar reflektivite faktörü 20 dBz (100mm6/m3)’den 50 dBz (10000mm6/m3)’yi aşabilen bir değer arasında değişmektedir Fırtınalarda 75 dBz’ye kadar değerler ölçülmüştür Dolu ile ilgili reflektiviteler ise 55 dBz civarındadır

Kar

Kar, radar tarafından çoğunlukla tespit edilebilmektedir Bununla beraber kar ve yağmur saptanmasında farklılıklar vardır Bunun en önemli nedeni ise kar yağışı oranının yağmur yağışı oranından daha düşük olmasındandır Bu karşılaştırma yağış oranının su eş değeri ile yapılır Kar oranı sıvıya dönüştürülür ve mm/h olarak hesaplanır Kar ve yağmur suyu arasındaki reflektivite farkı su eşdeğer farkından oluşmaktadır Kar yağışının daha zor belirlenebilmesinin (yağmura nazaran) bir nedeni de fırtınadır Fırtınalar nedeniyle oluşan kar aynı nedenle oluşan yağmur ve doluya göre daha az ve ufaktır Kar fırtınalarının çok geniş fakat yükseklik olarak dar bir alana yayılması reflektivitelerini azaltır

Dolu

Dolu, çapı en az 5 mm olan buz şeklinde bir yağış olarak tanımlanır Hemen hemen daimi orajlar içinde meydana gelir Dolu 5 mm’den 10 cm çapa ulaşabilir Dolu fırtına nedeniyle değişik ölçülerde düşer ve dağılır Dolunun reflektivitesi dolunun dış yüzeyinin ıslak ya da kuru olması ile ilişkilidir Kuru dolu aynı ölçülerdeki ıslak olandan daha az reflektiviteye sahiptir

Oraj

Radardan elde edilen farklı reflektiviteler bize iki farklı orajın varlığını göstermektedir Bunlar şiddetli ve şiddetli olmayan orajlar olarak adlandırılır

Şiddetli Olmayan Orajlar:

Bu tür orajlarda nispeten küçük alanlarda çok kuvvetli düşey hava hareketleri göstermektedir Radarda reflektivitenin yoğun olduğu alanlar ve civarında bu tip orajlara bağlı yağışlar tespit edilebilmektedir Bilindiği gibi oraj içerisinde farklı gelişim sahalarında çok sayıda hücreler mevcuttur Genellikle radar ile oraj hücrelerinin ilk tespit edildiği yükseklik 3 ile 6 km arasındadır Hücrelerin olgunlaşma safhası, yarıçaplarının nispeten daha büyük olmasından dolayı radar reflektivitesinin en yoğun olduğu alanlarda gerçekleşmektedir Bir orajın yaşam süresi olarak tanımlanan süre, hücrelerin oluşumu ve yere yağış olarak düşmesi, yaklaşık 30 dakikalık bir süreyi kapsar

Şiddetli Orajlar:

1950’li yıllardan itibaren araştırmalar şiddetli oraj üzerine yoğunlaştırılmıştır Şiddetli orajda yukarıya doğru çok şiddetli bir hareket ve bu hareket nedeniyle etkilenen bir çevre söz konusudur Çok hücreli şiddetli fırtınalar organize, periyodik olarak meydana gelen şiddetli hücreleri içerirler Yeni hücreler genelde fırtınanın sağ tarafında meydana gelip gelişirler Yeni hücreler, fırtına içinde hareket ederken kimliklerini kaybetmezler fakat fırtınanın sol tarafındaki yaşlı hücreler ölüyorsa bunlar olgun fırtınalar haline gelirler Yeni hücreler düzenli bir şekilde gelişiyorken fırtınanın sağ tarafında orta seviyelerde kararlı bir eko hattı vardır Bunun alt kısımlarında ya çok zayıf ekolar vardır yada hiç eko yoktur Her yeni hücre genellikle fırtınanın sağ tarafında geliştiği için fırtınanın tamamı, bireysel hücrelerin yada ortalama çevre rüzgarlarından daha yavaş bir hızla sağa doğru hareket eder Çok hücreli şiddetli fırtınalar birkaç saat sürebilir ve çok şiddetli hava olaylarını ortaya çıkarabilir Buna rağmen şiddetli hava olayları genellikle geniş bir alana yayılmazlar