RADAR TEORİSİ BÖLÜM 1: RADARA GİRİŞ BÖLÜM 2: RADARIN TEMELLERİ BÖLÜM 3: RADAR PARAMETRELERİ BÖLÜM 4: RADAR ÜRÜNLERİ BÖLÜM 5: DUAL POLARİZASYON BÖLÜM 6: RADAR VERİ KALİTESİ BÖLÜM 7: IRIS YAZILIMI

BÖLÜM 1 RADAR METEOROLOJİSİNE GİRİŞ Dr. Kurtuluş ÖZTÜRK

Başlıklar… Temel Kavramlar Yansıma, Kırılma, Kırınım Saçılma Teorisi Polarizasyon

Elektromanyetik Dalgalar… Hem elektrik hem manyetik bileşeni olan dalgalardır. Işık hızı (c) ile hareket ederler. Sıcaklığı mutlak sıfırdan (0 °K = -273 °C) yüksek olan her şey elektromanyetik dalga yayar.

Dalgaboyu (Wavelength) : Dalganın, hareket yönünde, kendini tekrarlayan iki noktası arası (mesela iki tepe veya iki çukur arası) mesafeye dalgaboyu denir. Frekans (Frequency) : Dalganın saniyede tamamladığı tur (cycle) sayısıdır ve Hertz (Hz) ile ifade edilir. Genlik (Amplitude) : Dalganın orta noktası ile tepesi arası yüksekliğe genlik denir ve dalganın içerdiği enerji miktarının bir ifadesidir.

Elektromanyetik Spektrum Dünyadaki EM enerjinin kaynağı güneştir ve güneş farklı dalgaboyu ve frekanslarda enerji yayar. Bu farklı dalgaboyu ve frekanslar EM spektrumu oluşturur.

Yansıma (Reflection)

Kırılma (Refraction)

Yansıma Kırılma

Snell Kanunu nr ni i r Vi Vr i : geliş açısı r : kırılma açısı Vi : ni ortamında ışığın hızı Vr : nr ortamında ışığın hızı Willebrord Snell Atmosferin kırılma indeksi atmosferik basınç, buhar basıncı ve sıcaklığa göre değişiklik gösterir.

Atmosferde n normalde yükseklik arttıkça azalır. Bu yüzden atmosferik kırılma dolayısıyla elektromanyetik ışın dünya yüzeyine doğru bükülür.

Saçılma (Scattering) Saçılma, bir parçacıkla veya parçacık sistemiyle çarpışmanın yol açtığı, gelen parçacığın veya gelen radyasyonun doğrultusunda veya enerjisindeki değişme sürecidir.

Saçılma Kırılma Kırınım

RAYLEIGH SAÇILMA TEORİSİ Rayleigh Saçılması saçıcı parçacığın çapının, ışığın dalga boyundan daha küçük olduğu durumlarda geçerlidir. Lord Rayleigh Saçıcı parçağın çapının ışığın dalga boyuna yakın veya daha büyük olması durumunda ise Mie teorisi veya discrete dipole approximation yöntemleri kullanılmalıdır.

kompleks hesaplamalar : MIE C Band radar için D < 0.5 cm S Band radar için D < 1 cm. Büyük hedefler için, kompleks hesaplamalar : MIE

Rayleigh saçılım teorisi gökyüzünün neden mavi göründüğünü açıklar.

Kırınım Kırınım, elektromanyetik dalganın yörüngesi üzerinde bir engele çarpıp kırılması durumudur.

Polarizasyon Polarizasyon, elektromanyetik dalganın elektrik alanının doğrultusudur. EM dalgalar, doğrusal, dairesel ve eliptik şekilde polarize olabilirler. Meteoroloji radarlarında doğrusal polarizasyon kullanılır.

Yatay Polarizasyon Dikey Polarizasyon