Säätutkat

Säätutkalla saadaan selville, missä sataa ja kuinka rankasti. Modernit tutkat antavat muutakin tietoa ilmakehässä liikkuvista partikkeleista kuten lumihiutaleista ja sadepisaroista.

Miten säätutka toimii?

Säätutkan antenni lähettää eri suuntiin suuritehoisia mikroaaltopulsseja. Pulssin kohdatessa esteen, esimerkiksi sadepisaroita, sen tehosta heijastuu pieni osa takaisin antennille. Tutka mittaa takaisin heijastuneen pulssin tehon ja matka-ajan. Edellisestä voidaan päätellä sadekuuron intensiteetti ja matka-ajasta taas sen etäisyys tutkasta. Doppler-tutka mittaa lisäksi pisaroiden liikenopeuden.

Säätutkan on oltava erittäin herkkä laite, sillä takaisin heijastuneen pulssin teho vastaanottoantennilla on pienen pieni murto-osa lähetystehosta. Tyypillisesti lähetysteho on 250 000 wattia, vastaanotettu teho vain 0,0000000000001 - 0,00000001 wattia. Koska millimetrin kokoisia sadepisaroita on tyypillisesti ilmassa kymmenen sentin välein, koko pulssi ei heijastu sadepilven tutkanpuoleisesta etureunasta takaisin, vaan tietoa saadaan myös pilven sisä- ja takaosasta. Mikroaallot heijastuvat hyvin lumihiutaleista ja sadepisaroista, joten tutkakuvasta nähdään, missä sataa. Rankempi sade aiheuttaa voimakkaamman kaiun, ja voimakkuuden vaihtelut esitetään yleensä eri väreillä.

Kun tutkan antennia pyöritetään, voidaan kartoittaa sadealueet jopa 250 km säteellä tutkan ympäriltä. Kun antennia kallistetaan pystysuunnassa, saadaan tietoa myös ilmakehän ylemmistä osista.


Tutkakuva apuna sateiden ennustamisessa


Parin tunnin kuvasarjasta saa käsityksen sadepilvien viimeaikaisesta liikkeestä ja voi tehdä lyhyen ennusteen sitä, missä sataa kohta. Sään ennustaminen ei kuitenkaan ole aina näin suoraviivaista: sadepilvet syntyvät, kuolevat ja muuttavat kulkusuuntaansa. Laajaa sadealueen liikettä voi seurata ja ennustaa kuusikin tuntia, yksittäisten kesän iltapäiväkuurojen elinaika on puolesta tunnista kahteen tuntiin.