NEXRAD oder Nexrad (Radar der Folgenden Generation) sind ein Netz von 159 hochauflösenden Wetterradaren von Doppler, die durch den Nationalen Wetterdienst, eine Agentur von der Nationalen Ozeanischen und Atmosphärischen Regierung (NOAA) innerhalb des USA-Handelsministeriums bedient sind. Sein technischer Name ist WSR-88D, der für Wetterkontrolle-Radar, 1988, Doppler eintritt. NEXRAD entdeckt Niederschlag und atmosphärische Bewegung oder Wind. Es gibt Daten zurück, die, wenn bearbeitet, in einer Mosaikkarte gezeigt werden können, die Muster des Niederschlags und seiner Bewegung zeigt. Das Radarsystem funktioniert in zwei grundlegenden Weisen, selectable durch den Maschinenbediener - eine langsam scannende Weise der klaren Luft, um Luftbewegungen zu analysieren, wenn es wenig oder keine Tätigkeit im Gebiet und eine Niederschlag-Weise mit einem schnelleren Ansehen gibt, um aktives Wetter zu verfolgen. NEXRAD hat eine vergrößerte Betonung auf der Automation, einschließlich des Gebrauches von Algorithmen und automatisierten Volumen-Ansehens.

Aufstellung

In den 1970er Jahren haben das US-Handelsministerium, Verteidigungsministerium und die Transport-Abteilung das Bedürfnis gefunden, das vorhandene nationale Radarnetz zu ersetzen, aus non-Doppler WSR-74 und WSR-57 Radaren entwickelt 1974 und 1957 bestehend, beziehungsweise ihren betrieblichen Bedürfnissen besser zu dienen. Joint Doppler Operational Project (JDOP) wurde 1976 am Nationalen Strengen Sturmlaboratorium gebildet, um die Nützlichkeit zu studieren, Radar von Doppler zu verwenden, um strenge und wirbelsturmartige Gewitter zu identifizieren. Tests im Laufe der nächsten drei Jahre, die durch den Nationalen Wetterdienst und den Wetterdienst von US-Luftwaffe geführt sind, haben gefunden, dass Radar von Doppler viel verbesserte frühe Entdeckung von strengen Gewittern zur Verfügung gestellt hat. Eine Arbeitsgruppe, die den JDOP eingeschlossen hat, hat eine Zeitung veröffentlicht, die die Konzepte für die Entwicklung und Operation eines nationalen Wetterradarnetzes zur Verfügung stellt. 1979 wurde der NEXRAD JSOP gebildet, um mit der Entwicklung und Aufstellung des vorgeschlagenen NEXRAD Radarnetzes voranzukommen. Die JSOP Gruppe musste einen Auftragnehmer auswählen, um die Radare zu entwickeln und zu erzeugen, die für das nationale Netz verwendet würden. Radarsysteme, die von Raytheon und Unisys entwickelt sind, wurden während der 1980er Jahre geprüft. Unisys wurde als der Auftragnehmer ausgewählt, und wurde einem umfassenden Produktionsvertrag im Januar 1990 zuerkannt.

Die Installation eines Prototyps wurde im Fall 1990 im Normannen, Oklahoma vollendet. Die erste Installation eines WSR-88D für den betrieblichen Gebrauch in täglichen Vorhersagen war im Sterling, Virginia am 12. Juni 1992. Das letzte System dieser Installationskampagne wurde im Norden Webster, Indiana am 30. August 1997 installiert. 2011 wurde ein einzelner neuer Radar an Langley Hill, Washington hinzugefügt, um die Pazifische Küste in diesem Gebiet besser zu bedecken. Die Seite-Positionen wurden strategisch gewählt, um den grössten Teil des überlappenden Einschlusses zwischen Radaren zur Verfügung zu stellen, im Falle dass ein während eines strengen Wetterereignisses gescheitert hat. Wo möglich waren sie co-located mit NWS Wetterbericht-Büros, um schnelleren Zugang Wartungstechnikern zu erlauben.

Die NEXRAD Radare haben mehrere Verbesserungen über die Radarsysteme vorher im Gebrauch vereinigt. Das neue System hat Geschwindigkeit von Doppler zur Verfügung gestellt, Tornado-Vorhersagefähigkeit verbessernd. Es hat verbesserte Entschlossenheit und Empfindlichkeit zur Verfügung gestellt, Maschinenbedienern erlaubend, Eigenschaften wie Kaltfronten, Gewitter-Windstoß-Vorderseiten und mesoscale Eigenschaften von Gewittern zu sehen, die auf dem Radar nie sichtbar gewesen waren. Die NEXRAD Radare haben auch volumetrisches Ansehen der Atmosphäre-Erlauben-Maschinenbediener zur Verfügung gestellt, um die vertikale Struktur von Stürmen zu befragen und ausführlich berichtete Windprofile über der Radarseite zur Verfügung zu stellen. Die Radare hatten auch viel vergrößerte Reihe-Erlauben-Entdeckung von Wettereigenschaften in viel größeren Entfernungen von der Radarseite.

Ansehen-Strategien

Verschieden von seinen Vorgängern ist die WSR-88D Antenne durch den Benutzer nicht direkt kontrollierbar. Statt dessen erfrischt das Radarsystem ständig seine dreidimensionale Datenbank über eines von mehreren vorher bestimmten Ansehen-Mustern. Seit den Systemproben die Atmosphäre in drei Dimensionen gibt es viele Variablen, die abhängig von der gewünschten Produktion geändert werden können. Es gibt zurzeit neun für NWS Meteorologen verfügbare Volume Coverage Patterns (VCP). Jeder VCP ist ein vorherbestimmter Satz von zur Antenne erteilten Weisungen, die die Folge-Geschwindigkeit kontrollieren, Weise und Erhebungswinkel/erhalten übersenden. Der Radarmaschinenbediener wählt vom auf dem Typ des Wetterauftretens gestützten VCPs:

• Klare Luft oder Leichter Niederschlag: VCP 31 und 32
• Seichter Niederschlag: VCP 21
• Konvektion: VCP 11, 12, 121, 211, 212, und 221

Erhöhungen

Superentschlossenheit

Aufmarschiert vom März bis August 2008 ist die Superentschlossenheitssteigung die Fähigkeit zum Radar, viel höhere Entschlossenheitsdaten zu erzeugen. Laut der Vermächtnis-Entschlossenheit stellt der WSR-88D Reflexionsvermögen-Daten an 1 km durch 1 Grad zu 460 km Reihe und Geschwindigkeitsdaten an 0.25 km durch 1 Grad zu einer Reihe 230 km zur Verfügung. Superentschlossenheit versorgt Reflexionsvermögen-Daten mit einer Beispielgröße 0.25 km durch 0.5 Grad, und vergrößern Sie die Reihe von Geschwindigkeitsdaten von Doppler zu 300 km. Am Anfang ist die vergrößerte Entschlossenheit nur in den niedrigeren Ansehen-Erhebungen verfügbar. Superentschlossenheit schließt einen Kompromiss der ein bisschen verminderten Geräuschverminderung für einen großen Gewinn in der Entschlossenheit.

Die Verbesserung in der scheitelwinkligen Entschlossenheit vergrößert die Reihe, an der wirbelsturmartige mesoscale Folgen entdeckt werden können. Das erlaubt für die schnellere Durchlaufzeit auf Warnungen und erweitert die nützliche Reihe des Radars. Die vergrößerte Entschlossenheit (sowohl im Azimut als auch in der Reihe) vergrößert das Detail solcher Folgen, eine genauere Darstellung des Sturms gebend. Superentschlossenheit stellt auch zusätzliches Detail zur Verfügung, um in anderer strenger Sturmanalyse zu helfen. Superentschlossenheit erweitert die Reihe von Geschwindigkeitsdaten und stellt sie schneller zur Verfügung als vorher, auch für die schnellere Durchlaufzeit auf der potenziellen Tornado-Entdeckung und den nachfolgenden Warnungen erlaubend.

Zukünftige Erhöhungen

Doppelpolarisation

Die folgende Hauptsteigung ist polarimetric Radar, der vertikale Polarisation zu den aktuellen horizontalen Radarwellen hinzufügt, um genauer wahrzunehmen, was das Signal widerspiegelt. Diese so genannte Doppelpolarisation erlaubt dem Radar, zwischen dem Regen, Hagel und Schnee, etwas zu unterscheiden, was die horizontal polarisierten Radare nicht genau tun können. Frühe Proben haben gezeigt, dass Regen, Eiskügelchen, Schnee, Hagel, Vögel, Kerbtiere und Boden anfüllen, haben alle verschiedene Unterschriften mit der Doppelpolarisation, die eine bedeutende Verbesserung in der Vorhersage von Winterstürmen und strengen Gewittern kennzeichnen konnte. Die Aufstellung der Doppelpolarisationsfähigkeit (Bauen 12), zu NEXRAD Seiten wird 2010 beginnen und bis 2012 dauern. Der Vance AFB Radar ist der erste betriebliche zur Doppelpolarisation zu modifizierende WSR-88D. Der modifizierte Radar ist betrieblich am 3. März 2011 gegangen.

Aufeinander abgestimmte Reihe

Außer der Doppelpolarisation wird das Advent des aufeinander abgestimmten Reihe-Radars wahrscheinlich die folgende Hauptverbesserung in der strengen Wetterentdeckung sein. Seine Fähigkeit, große Gebiete schnell zu scannen, würde einen enormen Vorteil Radarmeteorologen geben. Jede groß angelegte Installation durch den NWS wird kaum vor 2020 vorkommen. Solch ein System würde wahrscheinlicher getrennt vom vorhandenen WSR-88D Netz vielleicht nur in Gebieten wie die Große Prärie installiert, wo Tornados üblicher sind.

Anwendungen

Gebrauch

NEXRAD Daten werden auf vielfache Weisen verwendet. Es wird von Nationalen Wetterdienstmeteorologen verwendet und ist für Benutzer außerhalb des NWS, einschließlich Forscher, Medien und privater Bürger frei verfügbar. Die primäre Absicht von NEXRAD Daten ist, NWS Meteorologen in der betrieblichen Vorhersage zu helfen. Die Daten erlauben ihnen, Niederschlag genau zu verfolgen und seine Entwicklung und Spur vorauszusehen. Noch wichtiger es erlaubt den Meteorologen, strenges Wetter und Tornados zu verfolgen und vorauszusehen. Verbunden mit Boden-Berichten können Tornado und strenge Gewitter-Warnungen ausgegeben werden, um das Publikum über gefährliche Stürme zu alarmieren. NEXRAD Daten geben auch Auskunft über den Niederschlag und die Hilfe in der Hydrologie-Vorhersage. Daten werden dem Publikum in mehreren verschiedenen Formen zur Verfügung gestellt. Die grundlegendste Form ist zur NWS Website veröffentlichte Grafik. Daten sind auch in zwei ähnlichen aber verschiedenen, rohen Formaten verfügbar. Verfügbar direkt vom NWS ist Daten des Niveaus III. Daten des Niveaus III bestehen aus reduzierter Entschlossenheit, niedriger Bandbreite, Grundprodukten sowie vielen abgeleiteten, postbearbeiteten Produkten. Daten des Niveaus II bestehen aus nur den Grundprodukten, aber an ihrer ursprünglichen Entschlossenheit. Wegen der höheren Bandbreite-Kosten sind Daten des Niveaus II direkt vom NWS nicht verfügbar. Der NWS verteilt das Daten frei zu mehreren Spitzenreihe-Universitäten, die der Reihe nach die Daten zu privaten Organisationen verteilen.

Betriebliche Positionen

Siehe auch

• Kanadisches Wetterradarnetz
• Niedrige Stufe windshear alarmiert System

Referenzen

• Atlas, David, Radar in der Meteorologie: Battan 40. und Gedächtnisjahrestag-Radarmeteorologie-Konferenz, die von der amerikanischen Meteorologischen Gesellschaft, Boston, 1990, 806 Seiten, internationale Standardbuchnummer 0-933876-86-6, AMS Code RADMET veröffentlicht ist.

Links

Theorie des Doppler Wetterradars

• Häufig gestellte Fragen durch NOAA

Häufig gestellte

• Radarfragen (FAQ) durch die Wetteruntergrundbahn
• Soziale & Wirtschaftliche Vorteile von NEXRAD von "NOAA Socioeconomics" Website-Initiative

Echtzeitdaten

• Nationaler Wetterradar stellt kartografisch dar
• NEXRAD Echtzeitdaten
• Nationale häufig gestellte Radarreflexionsvermögen-Mosaikfragen durch NOAA

Forschung

• RADAR-Forschung und Entwicklung durch NSSL