RADAROWA STACJA METEOROLOGICZNA W KATOWICACH

Transkrypt

1 Strona główna Biuro Hydrologiczno-Meteorologiczne Dane radarowe Dane radarowe (linki) RADAROWA STACJA METEOROLOGICZNA W KATOWICACH W 1996 r. został uruchomiony pod Katowicami dopplerowski radar meteorologiczny. Praktyczny zasięg radaru przy obserwacji obiektów meteorologicznych wynosi 200 km, a przy pomiarze opadów na powierzchnię ziemi 100 km. Pośród jego zastosowań ważne będzie wykorzystanie do osłony przeciwpowodziowej. Szczególnie będzie przydatny w zlewniach górskich, gdzie prognozy hydrologiczne wykonuje się za pomocą modeli typu opad-odpływ. Podstawowym problemem tych modeli jest uzyskanie dokładnej informacji o wejściu, którym jest dla nich opad. Radar umożliwia przede wszystkim estymację przestrzenną pola opadowego. Jego duża rozdzielczość przestrzenna (ok. 0,5-1 km) umożliwia ominięcie podstawowej trudności, jaką stanowi w zlewniach górskich duże orograficzne zróżnicowanie wysokości opadów. Istotna jest też natychmiastowość uzyskiwania informacji. Dalsze możliwości daje obserwacja i analiza obrazu radarowego, dzięki której możliwe jest uzyskiwanie w miarę dokładnych prognoz o przemieszczaniu się pola opadowego w horyzoncie czasowym ok. 2-3 godzin. Wydłużenie tego horyzontu jest możliwe przez połączenie sąsiadujących ze sobą radarów w jedna sieć, co pozwoli uzyskać obraz radarowy o większym zasięgu. Trwają prace organizacyjne i techniczne zmierzające do stworzenia docelowo zbiorczego obrazu radarowego z czterech radarów. Będzie wówczas możliwe sporządzanie prognoz przemieszczania się pola opadowego (obok innych zastosowań np. synoptycznych czy badawczych) na kilka godzin. Kolejnym krokiem w kierunku wydłużenia horyzontu czasowego prognoz opadu może być wykorzystanie danych radarowych do modeli geofizycznych. Radar meteorologiczny System obsługi radaru i akwizycji danych RAINBOW Klasyfikacja ech radarowych Prognozowanie systemów chmurowych i zjawisk z nim związanych Literatura English summary

2 Radar meteorologiczny Pierwszy automatyczny meteorologiczny system radarowy w Polsce zainstalowano w czerwcu 1991 roku w Legionowie pod Warszawą. Powstał on na bazie radaru produkcji radzieckiej MRŁ-5, dla którego podstawowy zrąb oprogramowania przygotowano w Ośrodku Aerologii IMGW (użytkownik radaru) wraz z Centralnym Obserwatorium Aerologicznym w Moskwie [3]. Nie jest to radar dopplerowski. Radar zainstalowany latem 1995 roku w Katowicach, a ściślej w Czerwionce-Leszczynach k. Orzesza, około 30 km od Katowic, to dopplerowski radar typu Meteor 360AC produkcji niemieckiej firmy Gematronik GmbH z Neuss. Oprogramowanie w postaci systemu RAINBOW zostało wykonane przez firmę Gamic z Aachen i dostarczone wraz z radarem. Użytkownicy nie mają możliwości ingerencji w to oprogramowanie. Tabela 1. Podstawowe parametry radaru Meteor 360AC Pobierana moc Średnica anteny Pasmo częstotliwości 2 kw paraboliczna 4,2 m 5,450 do 5,825 GHz Szerokość wiązki 1 Zakres azymutów 360 = pełny obrót Zakres elewacji -2 do 90 Zasięg Poniżej są opisane funkcje najważniejszych bloków. Nadajnik i odbiornik. Nadajnik pracuje w zakresie pasma C, częstotliwość wysyłania impulsu mieści się między MHz, natomiast częstotliwość powtarzania impulsu wynosi - dla trybu pracy LP (długi impuls) 250 Hz, dla SP (krótki impuls) Hz. Szerokość formowanego impulsu wynosi odpowiednio 2,0 ms dla trybu LP i 0,85 ms dla SP. Wszystkie operacje zachodzące w bloku nadajnika i odbiornika są kontrolowane na bieżąco przez procesor kontroli radaru. Elementami układu nadajnik-odiornik są ponadto: Kontrola systemowa A jest to zespół urządzeń, które rejestrują wskazania liczników napięć operacyjnych, prądów stałych oraz prądu magnetronu, jak również kontrolują parametry nadawanego sygnału i rejestrują wszystkie zmiany zachodzące w czasie pracy nadajnika. Wskaźnik osiągów eksploatacyjnych - moduł ten ma za zadanie kontrolować poziom współczynnika szumów oraz mierzyć moc wiązki nadanej i odbitej. Pomiary te są stale prezentowane na wyświetlaczu. 400 km

3 Dehydrator - jego praca polega na ciągłym utrzymywaniu stałego ciśnienia suchego powietrza wewnątrz falowodu obwodu nadajnika. Sterownik - zespół urządzeń elektronicznych i mechanicznych kontrolujących pracę anteny, kąty elewacji i azymutu. W skład sterownika wchodzą: transformator liniowy, napędy mechaniczne (osobny dla elewacji i dla azymutu), bezpieczniki i przekaźniki mocy, silnik napędzający antenę oraz ograniczniki uniemożliwiające ruch anteny poniżej -2 i powyżej 90. Antena może pracować w trybie ręcznym lub automatycznym, tzn. jej położenie może być ustawione za pomocą joysticka, terminalu diagnostyki albo komputerem. Antena jest umieszczona na statywie, wewnątrz którego znajdują się mechaniczne i elektroniczne urządzenia poruszające, kontrolujące i chroniące antenę oraz falowód, który jest bezpośrednio połączony z układem nadajnik-odbiornik. Antena o średnicy 4,2 m ma przekrój paraboliczny. Przed warunkami pogodowymi chroniona jest kopułą o średnicy 5,4 m, wykonaną z tworzywa odpornego na niekorzystne warunki atmosferyczne, przy tym nie pochłaniającego energii wiązki elektromagnetycznej promieniowania wysyłanego i odbitego. System procesorów radarowych składa się z programowalnego kontrolera logicznego (SPS), procesora sygnału (RVP6) oraz procesora kontroli radaru (VME). Kontroler SPS nadzoruje funkcje programu testującego BITE (Built-in test equipment), natomiast procesor kontroli radaru porównuje parametry aktualne pracy anteny z parametrami zadanymi, jak również sprawuje kontrolę nad komunikacją pomiędzy SPS a komputerem. Procesor sygnału RVP6 stanowi standardowe wyposażenie radarów. Tutaj znajduje się centralny zegar sterujący wszystkimi procesami radaru, odbierający surowe dane z poszczególnych skanów i przesyłający je do procesora VME. Procesor RVP6 bierze również udział w filtrowaniu surowych danych z zakłóceń biernych (np. ech stałych), oraz oblicza i porównuje prędkości obiektów metodą Dopplera. Procesor kontrolny VME - lokalny procesor radarowy. Procesor ten umożliwia dostęp do programowalnego logicznego kontrolera SPS. Jest on podłączony do procesora sygnału RVP6 oraz do komputera. Procesor ten, oprócz obserwacji ruchu anteny, bierze również udział w odbieraniu surowych" produktów z procesora sygnału i przekazywaniu ich w postaci pliku do dalszej obróbki, która ma miejsce w procesorze produktów. Terminal diagnostyki - bezpośrednio przyłączony do karty procesora radarowego VM30, służy do obserwacji poszczególnych procesów zachodzących w czasie pracy radaru. Dane te wyświetlane są w postaci cyfrowej. Za pomocą tego terminala można obsługiwać radar lokalnie, tzn. na wieży można dokonać bezpośrednich pomiarów niektórych funkcji lub wykonać obserwację. Procesor produktów radarowych - terminal umożliwiający wizualizację gotowych produktów, które są przedstawiane w formie dwuwymiarowych kolorowych map. Umieszczony w Katowicach komputer z systemem Rainbow 3.1 (na workstation Sun SPARCstation 5) jest miejscem zdalnego sterowania. Komunikacja pomiędzy użytkownikiem w Katowicach a stacją radarową w Leszczynach odbywa się poprzez łącze satelitarne. Użytkownik może zdalnie programować i kontrolować pracę radaru, tą samą drogą przekazywane są wszystkie gotowe już produkty do wizualizacji na ekranie katowickiego monitora.

4 System obsługi radaru i akwizycji danych RAINBOW W wyniku przeglądu przestrzeni przez radar możemy uzyskać następujące mapy ech radarowych (produkty): Tabela 2. Zestawienie produktów podstawowych PPI (Plan Position Indicator) RHI (Range Height Indicator) Produkt dla Z - odbiciowości, I - natężenia opadu, V - prędkości MAX CAPPI (MAX display Constant Altitude Plan Position Indicator) CAPPI (Constant Altitude Plan Position Indicator) ECHOTOP ECHOBASE VAD (Velocity Azimuth Display) Produkt dla Z - odbiciowości, I - natężenia opadu VVP1 (Volume Velocity Processing 1) VVP2 (Volume Velocity Processing 2) Produkt dla V - prędkości Opis jeden obrót anteny przy ustalonej elewacji przekrój pionowy, jeden pionowy ruch anteny przy zadanym azymucie rzut maksymalnych wartości na trzy płaszczyzny: poziomą i dwie pionowe przekrój poziomy na dowolnej wysokości Opis mapa wysokości wierzchołków obiektów mapa wysokości podstaw obiektu Opis wykres prędkości wiatru w funkcji azymutu ten sam wykres dla różnych elewacji pionowy rozkład prędkości wiatru w miejscu radaru Tabela 3. Zestawienie produktów hydrologicznych (dla I - natężenia opadu) SRI (Surface Rainfall Intensity) PAC (Precipitation Accumulation) Produkt natężenie opadu na powierzchnię ziemi suma opadów Opis

5 Korzystając z mapy MAX CAPPI można tworzyć i prezentować przekroje pionowe VCUT (Vertical CUT) przez dwa dowolne punkty wskazane na mapie kursorem. Obserwacje mogą przebiegać według dwóch opcji: według ustalonego rozkładu - wykonanie określonego produktu o wyznaczonej godzinie, wykonanie określonej sekwencji produktów o wyznaczonej godzinie, cykliczne wykonanie określonej sekwencji. natychmiastowy pomiar (wykonanie zadanego produktu w trybie natychmiastowym: zostaje przerwany tryb dotychczasowy, a po wykonaniu pomiaru radar samoczynnie powraca do przerwanej pracy). Poza standardowymi obserwacjami w czasie rzeczywistym system pozwala pobierać dane z archiwum i przetwarzać je w dowolny sposób. Niestety dane typu 3D (czyli pełne wolumy) są przechowywane w archiwum (komputer na wieży) tylko przez ok. 12 godzin, dlatego rodzi się problem archiwizacji danych. Ze względu na małą przepustowość łączności pomiędzy wieżą radarową a Katowicami, dane 3D nie mogą być zdalnie kopiowane z jednego komputera (wieża) na drugi (Katowice). Istnieje zatem konieczność zainstalowania archiwizera po stronie radaru lub poprawienia parametrów łączy (szczególnie na odcinku Leszczyny - Rybnik), tak by zwiększyć przepustowość łącza do 64 kb/s, co umożliwi ciągłą archiwizację danych na archiwizerze w Katowicach. Dane 2D (2-wymiarowe mapy czyli produkty) są archiwizowane tylko na twardym dysku komputera w Katowicach. Obraz prezentowany na ekranie zawiera trzy okna, w których są wyświetlane mapy radarowe. Każde okno zawiera następujące informacje: mapę danych radarowych aktualnie wybraną do wyświetlania, podkład geograficzny, nazwę i rodzaj produktu (mapy), datę i godzinę obserwacji, zasięg, legendę w postaci palety kolorów (16) oraz przypisanych im przedziałów wartości, dodatkowe informacje, np.: rozdzielczość, wysokość, czas próbkowania, rodzaj filtru. Można wykonywać animację poszczególnych map. Program pozwala na ustalenie przedziału czasu, z jakiego mają być wyświetlane obserwacje, jednak maksymalnie może być ich dziesięć. Możliwa jest również dokładna analiza wybranych fragmentów mapy za pomocą funkcji zoom". Pozwala ona na 2, 4, i 8-krotne powiększenie wybranego obszaru. Odtworzenie pola opadu atmosferycznego w zlewni za pomocą radaru Do dziś podstawowy sposób pomiaru opadu P to pomiar punktowy przeprowadzany na stacjach meteorologicznych (synoptycznych i klimatycznych) oraz posterunkach opadowych. Problemy przy takim pomiarze występujące to błędy pomiarowe związane ze stosowanym obecnie standardem Hellmana, a przede wszystkim uśrednienie na obszarze zlewni punktowo uzyskanych wyników - bo dopiero wartości średnie są podstawą do wszelkich analiz. A więc potrzebne jest duże zagęszczenie sieci pomiarowej, zwłaszcza na terenach bardziej urozmaiconych orograficznie, np. w górach. Obydwie te trudności można jednak próbować pokonać stosując technikę radarów meteorologicznych. Sygnał echa radarowego odbitego od opadu jest bardzo złożoną funkcją ilości, rozmiarów, kształtów cząstek opadowych. Zarówno Z jak I zależą więc od wielkości kropel: Z ~ d 6 oraz I ~ nd 3 ~ d 4 Aby uzyskać dokładny związek pomiędzy Z i I, należy znać rozkład widma kropel. W ogólności, liczba kropel w jednostce objętości spada ekspotencjalnie ze wzrostem średnicy kropel d. Jeśli rozkład ten jest znany, można obliczyć niezależnie Z i I. W praktyce nie jest znany rozkład średnicy kropel dla konkretnego, aktualnego opadu. Dlatego stosuje się wzory empiryczne, obliczone dla różnych regionów geograficznych i rodzajów opadów. Lista takich wzorów jest długa.

6 Dla warunków Polski [2] przyjęto zależność Marshalla-Palmera: Z = A I a gdzie: Z - odbiciowość radaru (mm 6 /m 3 ), I - natężenie opadu (mm/h), A, a - współczynniki. Tabela 4. Związek rodzaju opadu z odbiciowością [1] Rodzaj opadu mżawka <25 deszcz suchy śnieg o małej gęstości <35 suche kryształki lodu o dużej gęstości <25 mokry, topniejący śnieg <45 suche krupy mokre krupy grad poniżej 2 cm grad powyżej 2 cm grad z deszczem Odbiciowość [dbz] Przy obserwacji obiektów chmurowych wielkość odbiciowości zależeć będzie od rodzaju chmur. Dla przykładu: rozwinięte cumulusy (Cu) mają odbiciowość dbz, stratocumulusy (Sc): dbz, altocumulusy (Ac): 0 5 dbz, altostratusy (As): -8 0, cirrusy (Ci): -5 0 dbz [1]. Zasięg radaru wynosi nominalnie do 400 km. Jednak dokładność pomiarów wraz z odległością od radaru maleje z powodu rozbieżności wiązek emitowanych fal. Ponadto ze względu na kulistość Ziemi wysokość wiązki nad jej powierzchnią wraz z odległością rośnie. W związku z tym, przy definiowaniu produktów radaru ustalono zasięg radaru zasadniczo na 200 km, a przy pomiarze opadów na powierzchnię ziemi 100 km. Wydłużenie tego horyzontu jest możliwe przez połączenie sąsiadujących ze sobą radarów w jedna sieć, co pozwoli uzyskać obraz radarowy o większym zasięgu. Szczególnymi produktami przeznaczonymi głównie do zastosowań w hydrologii, są: SRI (surface rainfall intensity) - natężenie opadu przy powierzchni oraz PAC (precipitation accumulation) - suma opadów. SRI jest to natężenie opadu na określonej wysokości nad rzeczywistą powierzchnią Ziemi, potrzebna jest więc tutaj numeryczna mapa topografii terenu. Natomiast PAC, czyli suma opadów, otrzymywana jest przez zliczanie kolejnych zbieranych wartości SRI. Zatem: im dłużej trwa pełny cykl pomiarowy, tym mniejsza jest dokładność pomiaru PAC, a więc np. sumy godzinnej czy dobowej opadu, ponieważ pomiar SRI jest tylko jednym z wielu zadań radaru. Tu jest potrzebny kompromis pomiędzy dokładnością pomiaru zależną od ilości obrotów anteny radaru podczas jednego skanowania (tutaj założono ich 13), a okresem powtarzania tych pomiarów, od czego zależy dokładność wyznaczania opadów.

7 Tak więc pomiar radarowy natężenia opadu daje gorsze uśrednianie po czasie, ale daje lepszy opis zmienności przestrzennej natężenia opadu ze względu na wyższą rozdzielczość przestrzenną. Przy możliwościach tego radaru, tak jak wyżej zdefiniowany tryb jego pracy umożliwia wykonanie dwóch pełnych skanów (dwóch, bo dla odbiciowości i prędkości osobno) w przeciągu 10 minut. Porównanie pomiarów radarowych z pluwiometrycznymi St. Moszkowicz i in. [4] podjęli próbę opracowania metody szacowania opadu w czasie rzeczywistym z określeniem granic niepewności przy korzystaniu z danych radarowych i pluwiograficznych. Dokonano porównania godzinnych radarowych i pluwiograficznych sum opadów w zasięgu pomiarowym automatycznego radaru meteorologicznego MRŁ-5 w Legionowie k. Warszawy. Do porównań wzięto zlewnię rzeki Wilgi o powierzchni 231 km2. Jest to zlewnia badawcza, wyposażona w stosunkowo gęstą sieć pomiarową (7 pluwiografów, czyli 1 pluwiograf przypada na ok. 38 km2). Godzinna suma opadu na zlewnię w przypadku pluwiografów jest średnią ważoną z sum godzinnych na poszczególnych pluwiografach. W przypadku radaru do obliczeń brano pomiary z rozdzielczością przestrzenną 4 km, czasową - 6 pomiarów na godzinę. Korzystano z zależności między odbiciowością a natężeniem opadu Z-I, stosując wartości podane przez Marshalla-Palmera (A=200, a=1,6). Tak więc, godzinna radarowa suma opadu na zlewnię jest średnią ważoną z sum godzinnych na poszczególnych punktach podziału przestrzeni (jedna próbka na 16 km2). Do porównań wzięto lipiec 1992 r. (próba podstawowa) oraz czerwiec i lipiec 1993 r. (próba dodatkowa). Na próbie podstawowej uzyskano 49 sum godzinnych. Współczynnik korelacji między sumami radarowymi a pluwiometrycznymi wyniósł 0,889. Wypróbowano różne postacie zależności między odbiciowością radaru a natężeniem opadu (Z-I) przy różnych współczynnikach A i a. Najlepiej dopasowuje pomiary radarowe do pluwiometrycznych równanie Higgsa (A=127, a=2,870). Wynika stąd, że zależność Higgsa należy stosować jako standardową dla pomiaru opadów letnich w Polsce centralnej. Odchylenia standardowe są z grubsza proporcjonalne do wartości średniej, a rząd wartości odchyleń standardowych jest praktycznie taki sam dla radaru jak i dla pluwiografu i wynosi ok. 150% wartości średniej. Wnioskować można, że zastosowana tutaj metoda pomiaru radarowego daje taki sam rząd dokładności, co sieć sześciu pluwiometrów na obszarze 231 km2. Istnieje możliwość zmniejszenia błędu pomiaru radarowego przez zmianę częstości pomiarów (np. co 5 minut) i zastosowanie interpolacji czasowo-przestrzennej uwzględniającej ruch systemu opadowego. Prognozy opadu w oparciu o radar Szybki i możliwie dokładny pomiar opadu na zlewnię jest niezwykle ważny do prowadzenia osłony przeciwpowodziowej i optymalizacji gospodarki wodnej na zbiornikach. Oddział katowicki leży w regionie źródliskowym trzech największych polskich rzek: Wisły, Odry i Warty. Powodzie tu więc się rozpoczynają, istotne zatem jest kontrolowanie opadów w tym rejonie. Ważne są: 1) szybkość w przekazywaniu informacji, 2) dokładne odtworzenie pola opadowego. Pierwszy punkt nie wymaga komentarza. Odnośnie zaś punktu drugiego: najintensywniejsze opady, a więc te wywołujące największe wezbrania, są krótkotrwałe i mają niewielki zasięg. Charakteryzują się więc dużą zmiennością i czasową, i przestrzenną. Obserwacje naziemne dostarczają informacji w trybie operacyjnym w postaci sum dobowych, a w najlepszym przypadku 6-godzinnych; jedynie stacje meteorologiczne 1-godzinnych. W sytuacji, gdy czas koncentracji opadu wynosi ok. doby lub dwóch, dokładne odwzorowanie przebiegu opadu w czasie ma zasadnicze znaczenie dla wielkości kulminacji nadchodzącej fali wezbraniowej. Z drugiej strony, jak wynika chociażby z doświadczeń zdobytych przy okazji prac nad modelem prognostycznym przepływów dla górnej Odry, aktualna gęstość pokrycia zlewni posterunkami opadowymi, zwłaszcza jeśli idzie o dane dochodzące do nas z Czech, niekiedy okazuje się niewystarczająca. Dane radarowe ze swej istoty stanowią materiał uśredniony przestrzennie, do pikseli o wielkości rzędu co najwyżej kilkuset metrów. Mogą więc one stanowić doskonałe wejście do modeli hydrologicznych, gdyż nie zachodzi tu obawa wciśnięcia się" opadu burzowego pomiędzy istniejące posterunki. Poza tym ważna jest też wspomniana na początku szybkość, praktycznie natychmiastowość przekazywania informacji, oraz całkowita automatyzacja.

8 Klasyfikacja ech radarowych Echa radarowe dzieli się na: warstwowe - charakteryzuje się dużym zasięgiem (nawet do 200 km), małą odbiciowością; związane jest przeważnie z frontami ciepłymi, latem dają opady deszczu, czasami burze, zimą opady deszczu ze śniegiem i śniegu (rys. 2a). konwekcyjne - długość echa sięga km i więcej, a szerokość dziesiątków kilometrów, rozmiary poszczególnych komórek mieszczą się w przedziale 5-30 km, bardzo duża odbiciowość i ostro zaznaczone granice. Echo to związane jest z frontem chłodnym lub obszarami pionowych ruchów powietrza, zjawiska towarzyszące: latem opady przelotne deszczu i burze oraz grad, zimą opady przelotne śniegu (rys. 2b). mieszane - długość echa sięga do km, a szerokość do kilkudziesięciukm, odbiciowość słaba, charakter ciągły lub nieciągły; związane jest z okluzją ciepłą lub chłodną, zjawiska towarzyszące: latem deszcz jednostajny i przelotny oraz burze, zimą opady śniegu jednostajnego, bardzo rzadko burze. Rys. 2. Przykłady ech radarowych a. echo warstwowe; b. echo konwekcyjne

9 Ponadto chmury w płaszczyźnie pionowej dzielą się na : chmury piętra górnego (Ci, Cc, Cs) - poza rzadkimi przypadkami są one bardzo dobrze widoczne, mają wygląd ciasno położonych niedużych komórek leżących powyżej 4 km. W chłodnej porze roku (zimą) widoczne są tylko punktowo. chmury piętra średniego (Ac, As) - chmury Ac wyglądają jak spłaszczony warkocz w postaci oddzielnych komórek, występują latem i zimą; nie dają opadów. Chmury As mają wygląd spłaszczonego pasma o grubości setek metrów do kilku km; jeżeli z tej chmury pada deszcz lub śnieg, echo rozciąga się od powierzchni Ziemi. chmury piętra dolnego (St, Sc) - chmury St mają wygląd spłaszczonego warkocza, w chłodnej porze roku sięgają powierzchni Ziemi ze względu na występujące opady. Chmury Sc mają również wygląd spłaszczonego warkocza, zimą pada z nich śnieg i wtedy echo rozciąga się od powierzchni Ziemi. Echo ma charakter jednorodny. chmury deszczowe (Ns, As op) - charakteryzują się opadem jednostajnym na bardzo dużych obszarach, przez co echo pokrywa niekiedy całą powierzchnię ekranu w płaszczyźnie poziomej, zdolność odbicia tych chmury jest duża. W płaszczyźnie pionowej mają wygląd wstęgi rozciągającej się od powierzchni Ziemi. Echo jest jednorodne. chmury konwekcyjne (Cu con, Cb cal lub Cb cap) - chmury Cu mają w rzucie pionowym wygląd słupów pionowo wyciągniętych do góry o rozciągłości pionowej od kilkuset metrów do kilku km, przy opadach deszczu echo rozpoczyna się od powierzchni Ziemi, w chłodnych porach roku echo to jest maskowane echem warstwowym; duża zdolność odbicia. Chmury Cb są bardzo dobrze wykrywalne latem i dobrze zimą, budowa mieszana, charakteryzują się dobrze wyrażonym polem pionowych prędkości, polem elektrycznym, opadami oraz burzami; rozciągają się od powierzchni Ziemi do 8-12 km, czasami wyżej. Prognozowanie systemów chmurowych i zjawisk z nimi związanych Radar meteorologiczny pracuje praktycznie w promieniu 200 km w płaszczyźnie poziomej i do km w płaszczyźnie pionowej. W związku z tym horyzont czasowy prognozy zachmurzenia i zjawisk z nimi związanych nie może być dłuższy niż 5-6 godzin. Do przemieszczania systemów chmurowych i zjawisk związanych z nimi (opady deszczu, deszczu ze śniegiem, śniegu, burze) można wziąć pod uwagę kierunek i prędkość wiatru w zależności od pory roku: zimą mapa powierzchni 700 hpa (CAPPI na 3 km), latem mapa powierzchni 500 hpa (CAPPI na 5 km). Intensywność opadu mierzy się praktycznie w promieniu 100 km. W związku z tym czas prognozy w zasadzie nie może tu przekraczać 2-3 godzin. Niekiedy czas ten może ulec skróceniu lub wydłużeniu w zależności od prędkości przemieszczania. Efekt dopplerowski wykorzystywany w radarze meteorologicznym pozwala określać kierunek i prędkość przemieszczania obiektów meteorologicznych i zjawisk z nimi związanych z dużą dokładnością. Praktyka pokazuje, że pokrywa się on z prawami przedstawionymi powyżej.

10 1. Doviak R.J., Zrnić D.S., Doppler radar and weather observations. Academic Press Inc., San Diego - New York - Boston - London - Sydney - Tokyo - Toronto, 1993 (2. wyd.). 2. Moszkowicz S., Automatyzacja rozpoznawania wybranych zjawisk meteorologicznych obserwowanych radarem i zastosowanie w prognozie meteorologicznej. Maszynopis rozprawy doktorskiej, Legionowo Moszkowicz S., Dziewit Z., Ciach G., Lityńska Z., Dewiszek P., Tuszyńska I., Automatyczny Meteorologiczny System Radarowy. Materiały Badawcze", Seria: Meteorologia, nr 20, IMGW, Warszawa Moszkowicz S., Krajewski W., Tuszyńska I., Wstępne porównanie godzinnych sum opadów na zlewnię zmierzonych pluwiografami i radarem meteorologicznym. Wiad. IMGW, t. XVIII: 1995, z. 2, s Rinehart R.E., Radar for meteorologists. Center for Aerospace Sciences, University of North Dakota, Grand Forks, ND, 1991 (2. wyd.) 6. Szturc J., Jurczyk A., Jawor J., Wójcik B., O możliwościach radaru meteorologicznego w Katowicach, Wiad. IMGW, t. XXI (XLII): 1998, z. 2, s Autorzy: Jan Szturc, Anna Jurczyk, Katowice 1998