Diskussion:Wind Profiler

Was ist eine "virtuelle Temperatur"?--Erichs Rache 16:11, 27. Jul 2005 (CEST)

Da die Temperatur nicht direkt gemessen wird, sondern über den Umweg der Luftdichte-Fluktationen, wird sie als virtuelle Temperatur bezeichnet.--Butcherbird 18:00, 27. Jul 2005 (CEST)

Frage nach den Frequenzen

Der Wind wird also elektromagnetisch und die Temperatur elektroakustisch gemessen. Welche Frequenzbereiche werden für die Windmessung verwendet (8 GHz?), welche für die Temperaturmessung verwendet (Infraschall?)? --79.202.216.50 23:08, 26. Jul. 2014 (CEST)

• Es werden für das Radar mehrere Frequenzbereiche genutzt. Um zum Beispiel dichte Wolken zu durchdringen und die darüber oder dahinter liegenden Höhenbereiche zu erfassen, muss man tiefere Frequenzen verwenden, bis hinab zum UHF-Bereich. Höhere Frequenzen haben dagegen den Vorteil, dass sie genauere Messungen zulassen. Sie werden innerhalb einer Wolke jedoch stark bedämpft, so dass dichtere Wolken nicht durchdrungen werden können. Dahinter liegende Luftschichten liegen dann also im „Schatten“. (Gilt sowohl für Windgeschwindigkeiten als auch für Luftdruckmessungen)
• Durch die Bundesnetzagentur zugelassene Frequenzen können hier entnommen werden. (Dieser Frequenzplan ist allerdings z.B. nicht in den USA gültig, weshalb dort auch andere Frequenzen genutzt werden können.)

• Schall breitet sich mittels Longitudinalwellen aus. Es werden die Luftschichten im Abstand der Wellenlänge des Schalls verdichtet. An diesen dichteren Schichten werden dann die parallel dazu ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen reflektiert. Damit kann die Wellenlänge des Schalls gemessen werden.

${\text{Wellenlänge}}={\frac {\text{Schallgeschwindigkeit}}{\text{Schallfrequenz}}}$

• Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen ist jedoch nicht konstant. Sie hängt von der Dichte der Luft ab. Dieser Luftdruck ist abhängig von der Lufttemperatur, so dass mit der tatsächlich gemessenen Wellenlänge indirekt die Lufttemperatur in den unterschiedlichen Luftschichten gemessen werden kann.
• Die Wahl der Schallfrequenz wird dadurch beeinflusst, dass sehr tiefe Schallfrequenzen eine zu große Wellenlänge haben: damit wird die Messung ungenau. Sehr hohe Schallfrequenzen sind nur dann möglich, wenn die Entfernungsauflösung des Radars auch diese kleinen Entfernungsdifferenzen unterscheiden kann. Deshalb werden meist mittlere Schallfrequenzen verwendet: so um 1000 Hz herum. Die genaue Frequenz ist dann auch abhängig von der Sendefrequenz des Radars. Die Echosignale von diesen Luftschichten sind schließlich extrem schwach. Bessere Werte erhält man, wenn die Wellenlänge des Schalls in einem bestimmten Verhältnis zur Wellenlänge des Radars steht und deswegen eine konstruktive Interferenz stattfinden kann (siehe Bragg-Gleichung).

Insgesamt kann die Frage nach den Frequenzen so beantwortet werden: es werden derzeit Frequenzen von etwa 50 MHz (HF-Bereich) bis hin zu 98 GHz (W-Band) verwendet. Die Schallfrequenzen liegen dagegen meist im hörbaren Bereich. Nur wenn das Radar sehr langwellig ist (HF-Bereich) dann können sie auch im Infraschallbereich liegen.

--≡c.w. 10:36, 27. Jul. 2014 (CEST)