20.1.5. Attenuation
*감쇠는 레이더 빔 내의 에너지를 줄이는 모든 과정(process)입니다. 이를 통해 *후방 산란 에너지(backscattered energy)의 양을 줄일 수 있습니다.
20.1.5.1. Precipitation Attenuation
[Figure 20-4]처럼 강수 감쇠(precipitation attenuation)는 강수 입자(precipitation particle)의 에너지 흡수 또는 산란으로 인해 레이더 빔의 에너지 강도가 감소하게 되는 것입니다.
레이더에 근접한 강수는 레이더 빔 내에서 에너지를 흡수하고 산란시킵니다. 그러므로, 에너지가 초기 강수 영역을 넘어 그 뒤에 존재하는 대상(target)에 도달하는 것은 거의 없을 것입니다. 따라서 강수 감쇠로 인해, 멀리 있는 대상(즉, 강수)은 레이더 이미지에 표시되지 않을 수 있습니다.
[Figure 20-5]와 같이 강수 감쇠의 양은 레이더의 파장과 관련이 있습니다.
레이더의 파장이 감소하면, 강수 감쇠의 양은 증가하게 됩니다.
WSR-88D의 10cm 파장은 강수에 의해 크게 약화되지는 않습니다. 하지만 일반적으로 3cm의 파장을 갖는 항공기 레이더는 상당한 강수 감쇠의 문제를 가집니다. 그 결과 항공기 기상 레이더는 보통 극도로 강한 에코(*반향, echo)의 가장 앞부분만을 보여주게 됩니다.
20.1.5.2. Range Attenuation
범위 감쇠는 빔이 안테나에서 멀어질수록 레이더 빔 내의 에너지 강도가 감소하는 것입니다. 보정되지 않는 경우, 레이더에서 더 멀리 떨어진 대상은 레이더에 더 가까운 동일한 대상에 비해 동일한 대상일지라도 강도가 낮은 것으로 나타나게 됩니다.
범위 감쇠는 WSR-88D에 의해 자동 보정됩니다. 그러나 대부분의 공중 레이더(airborne radar)는 50~75 NM 거리까지의 범위 감쇠만을 보장합니다. 이러한 범위를 벗어난 대상은 실제보다 강도가 낮아 보일 수 있습니다.
20.1.6. Resolution
해상도(분해능)는 레이더가 대상을 별도로 보여주는 기능입니다.
20.1.6.1. Beam Resolution
[Figure 20-6]과 같이 빔 해상도는 레이더가 동일한 범위의 대상을 개별적으로 식별할 수 있는 기능이지만 방위각(azimuth)은 다릅니다.
레이더 이미지에 두 개의 개별적인 반향(echo)으로 표시하기 위해서는 두 개의 대상을 적어도 하나의 빔 폭(width){직경(diameter)}으로 나누어야 합니다.
WSR-88D의 빔 폭은 0.95°입니다. 따라서 60NM 범위에서는 적어도 1NM씩 분리된 대상이 별도로 표시됩니다. 120NM 범위에서는 적어도 2NM 분리된 대상이 개별적으로 표시됩니다.
항공기 레이더는 3°에서 10° 사이의 빔 폭을 가지고 있습니다. 60NM의 범위에서 평균 빔 너비가 5°라고 가정하면, 최소한 5.5NM으로 분리된 대상이 별도로 표시됩니다. 120NM 범위에서는 최소 10NM으로 분리된 대상이 따로따로 표시됩니다.
[Figure 20-7]처럼 WSR-88D의 경우 항공기 레이더보다 빔 해상도가 우수합니다.
위의 예에서 대상(뇌우)은 항공기와 WSR-88D 레이더에 대해 동일한 방위각 범위에 있습니다. 10NM에서 빔 폭은 WSR-88D와 항공기 레이더가 뇌우를 별도로 표시할 수 있을 정도로 작습니다. 60NM에서는 WSR-88D 빔 폭은 두 뇌우를 각각 표시할 수 있을 정도로 충분히 작습니다만 항공기 레이더 빔 폭이 더 크기 때문에, 두 개의 뇌우가 하나의 에코로 표시되는 결과를 가져옵니다.
레이더로부터 거리가 멀어질수록 빔은 넓어진다는 것을 주의해야 합니다. 따라서 빔 해상도는 레이더로부터의 범위가 증가함에 따라 감소하게 됩니다. 그 결과, 강우선(lines of precipitation)은 레이더에 가까워질수록 끊어진(break up) 것처럼 보일 수 있습니다(as a result, lines of precipitation may appear to break up as they move closer to the radar). 사실, 강수의 휴식기는 거의 항상 그곳에 있었을 것입니다(in reality, the breaks in the precipitation were most likely always there).
- 감쇠, 후방 산란 에너지(backscattered energy), 반향(echo) : https://jicho9597.tistory.com/183
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