Written by 13:55 Technologie

Nowy nabytek IMGW-PIB do pomiaru pionowego profilu wiatru

Grzegorz Zabłocki
IMGW-PIB/Centrum Hydrologiczno-Meteorologicznej Sieci Pomiarowo-Obserwacyjnej

F. Jonas Allert on Unsplash.

Sodar jest urządzeniem, którego idea powstała w latach 60. XX wieku. Do dziś jednak wykorzystuje się go do pomiarów meteorologicznych ze względu na wytrzymałość i niezawodność. Dzięki tej inwestycji Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej po raz kolejny wychodzi naprzeciw coraz większym oczekiwaniom odbiorców, którzy wykorzystują dane o stanie atmosfery w swojej pracy.

Urządzenie działa na podobnej zasadzie, jak radar, emitując fale akustyczne i analizując odebrane echo. Umożliwia pomiar przestrzennych składowych (poziomych i pionowych) wektora wiatru do wysokości kilkuset metrów nad urządzeniem, z rozdzielczością pionową kilkunastu metrów. Pomiary mogą być wykonywane praktycznie w każdych warunkach atmosferycznych (poza silnym deszczem), również we mgle, która ogranicza np. zasięg pracy lidarów. Z tego względu sodary są powszechnie wykorzystane do osłony lotnisk, pozwalają bowiem wykrywać uskoki wiatru nad pasem startowym. Są pomoce także przy analizie dyspersji zanieczyszczeń oraz niezbędne do oceny potencjalnego zanieczyszczenia środowiska przy awarii elektrowni atomowej.

Do emisji dźwięku i odbioru echa w sodarze służy antena złożona z matrycy 24 głośników-mikrofonów. Matrycowa konstrukcja anteny pozwala na emisję dźwięku kierunkowego, odchylonego od pionu (głównej osi anteny) dzięki sterowaniu poszczególnych głośników sygnałem przesuniętym w fazie. Sondowanie atmosfery odbywa się poprzez emisję (co kilka sekund) trzech następujących po sobie wiązek akustycznych – jednej pionowej i dwóch odchylonych od pionu. Wiązki odchylone od pionu umożliwiają pomiar poziomych składowych wektora wiatru. Emitowany sygnał dźwiękowy może być jednotonowy lub wielotonowy o częstotliwości z zakresu 1500-2600 Hz. Sygnału wielotonowego używa się, aby uzyskać pomiary z większych wysokości kosztem niższej rozdzielczości pionowej.

Po lewej, na pierwszym planie, jednostka sterująca sodaru, w tle antena z zamontowaną osłoną akustyczną. Po prawej matrycowa antena nadawczo-odbiorcza sodaru (zdj. Grzegorz Zabłocki).
Po lewej, na pierwszym planie, jednostka sterująca sodaru, w tle antena z zamontowaną osłoną akustyczną. Po prawej matrycowa antena nadawczo-odbiorcza sodaru (zdj. Grzegorz Zabłocki).
Szkolenie z obsługi sodaru prowadzone przez szefa firmy Metek (Hans-Jürgen Kirtzel – pierwszy od lewej); w tle częściowo zdemontowana osłona akustyczna wyłożona pianką pochłaniającą dźwięki otoczenia zakłócające pomiar (zdj. Grzegorz Zabłocki).
Szkolenie z obsługi sodaru prowadzone przez szefa firmy Metek (Hans-Jürgen Kirtzel – pierwszy od lewej); w tle częściowo zdemontowana osłona akustyczna wyłożona pianką pochłaniającą dźwięki otoczenia zakłócające pomiar (zdj. Grzegorz Zabłocki).
Wykres wektorowy wiatru obrazujący przejście deszczowego frontu w dniu 19.09.2023 r. – padający deszcz zakłócił pracę sodaru (nieprawidłowe dane zostały usunięte).
Wykres wektorowy wiatru obrazujący przejście deszczowego frontu w dniu 19.09.2023 r. – padający deszcz zakłócił pracę sodaru (nieprawidłowe dane zostały usunięte).

Dopplerowski sodar meteorologiczny firmy Metek GmbH został zakupiony ze środków inwestycyjnych PSHM. Urządzenie zainstalowano na okres testów w ogródku meteorologicznym przy ulicy Podleśnej 61 w Warszawie. Aparat nie jest przeznaczony do pracy w jednym miejscu, będzie wykorzystywany w zależności od potrzeb do krótkoterminowych kampanii pomiarowych, osłon zawodów i pokazów lotniczych oraz w projektach badawczych.


Zdjęcie główne: Jonas Allert | Unsplash.

(Visited 108 times, 1 visits today)
Tagi: , , , , Last modified: 21 lutego 2024
Close