상 관측용 레이더가 비나 눈의 양을 예측하는 과정은 전파를 쏘아 빗방울이나 눈 입자에 부딪혀 돌아오는 반사파 강도 분석으로 이루어집니다. 이 과정을 자세히 설명해 주세요.

Question

기상 관측용 레이더가 비나 눈의 양을 예측하는 과정은 전파를 쏘아 빗방울이나 눈 입자에 부딪혀 돌아오는 반사파 강도 분석으로 이루어집니다. 이 과정을 자세히 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

기상 레이더는 전자기파를 대기 중으로 쏜 다음, 빗방울이나 눈, 우박 등의 강수 입자에 맞고 되돌아오는 반사파의 강도와 시간차를 분석해 강수량과 위치를 추정하는 장비로, 이 과정은 산란, 반사도 산출, 강수량 변환, 편파 보정의 단계로 이루어집니다.

먼저, 레이더 안테나가 짧은 펄스 형태의 전파를 대기 중으로 방출하면, 전파가 이동하다가 빗방울이나 눈 입자를 만나면 에너지가 사방으로 흩어지는 산란이 일어납니다. 이 중 레이더 안테나 방향으로 되돌아오는 에너지를 수신하여 전파가 왕복하는 데 걸린 시간과 빛의 속도를 이용하여 구름 및 강수 입자의 정확한 거리를 계산해 냅니다.

수평선과 수직선 두 방향의 전파를 동시에 쏘아 입자의 가비율을 측정하면, 낙하하며 납작해지는 빗방울과 구형에 가까운 눈, 우박을 식별합니다. 빗방울과 눈 입자의 상태를 입체적으로 파악하여, 기온이 애매한 상태에서 진눈깨비나 눈이 내릴 때의 강설량 예측 오차를 대폭 줄입니다.