Принципы акустического радара

Акустический радар используется для исследования структуры поля температуры и ветра в нижних слоях атмосферы. Он работает путем направленной передачи интенсивных акустических импульсов определенной частоты и последующего приема рассеянного акустического эха. Анализируя интенсивность этих рассеянных эхо-сигналов, можно определить тепловую структуру атмосферы,-например, силу и высоту конвекции, а также наличие инверсионных слоев-и оценить условия турбулентности. Кроме того, сравнивая разницу частот передаваемых акустических волн и рассеянного эха, можно рассчитать, как направление и скорость ветра меняются со временем и высотой. Однако поскольку акустические волны подвергаются значительному затуханию при распространении в атмосфере, дальность обнаружения акустического радара ограничена и обычно простирается только на высоту примерно одного километра.

Скорость звука неразрывно связана с температурой атмосферы и скоростью ветра; следовательно, когда распределение атмосферной температуры и скорости ветра не-неравномерно (т. е. демонстрирует колебания), это приводит к рассеянию акустических волн. Примечательно, что эффективность рассеяния акустических волн примерно в миллион раз выше, чем у радиоволн или световых волн. В результате акустические волны служат исключительно чувствительной средой для измерения колебаний температуры атмосферы и ветра.