Dispersómetro
Un dispersómetro o difusionómetro es un instrumento científico para medir el retorno de un haz de luz u ondas de radar dispersas por difusión en un medio como el aire. Los difusionómetros que utilizan luz visible se encuentran en aeropuertos o a lo largo de carreteras para medir la visibilidad horizontal . Los dispersómetros de radar utilizan radio o microondas para determinar la sección transversal normalizada del radar (σ 0 , "sigma cero" o "sigma cero") de una superficie. A menudo se montan en satélites meteorológicos para encontrar la velocidad y la dirección del viento, y se utilizan en las industrias para analizar la rugosidad de las superficies.
Los difusímetros ópticos son dispositivos que se utilizan en meteorología para encontrar el rango óptico o la visibilidad horizontal. Consisten en una fuente de luz, generalmente un láser , y un receptor. Ambos se colocan en un ángulo de 35 ° hacia abajo, apuntando a un área común. La dispersión lateral del aire a lo largo del haz de luz se cuantifica como un coeficiente de atenuación . Cualquier desviación del coeficiente de extinción del aire limpio (por ejemplo, en la niebla) se mide y es inversamente proporcional a la visibilidad (cuanto mayor es la pérdida, menor es la visibilidad).
Estos dispositivos se encuentran en estaciones meteorológicas automáticas para visibilidad general, a lo largo de las pistas de los aeropuertos para el alcance visual de la pista o en las carreteras para las condiciones visuales. Su principal inconveniente es que la medición se realiza sobre el muy pequeño volumen de aire entre el transmisor y el receptor. Por lo tanto, la visibilidad informada es solo representativa de las condiciones generales alrededor del instrumento en condiciones generalizadas ( niebla sinóptica, por ejemplo). Este no es siempre el caso (por ejemplo, niebla irregular).
Un dispersómetro de radar funciona transmitiendo un pulso de energía de microondas hacia la superficie de la Tierra y midiendo la energía reflejada. Se realiza una medición separada de la potencia de solo ruido y se resta de la medición de señal + ruido para determinar la potencia de la señal de retrodispersión . Sigma-0 (σ⁰) se calcula a partir de la medición de la potencia de la señal utilizando la ecuación del radar objetivo distribuido. Los instrumentos del dispersómetro están calibrados con mucha precisión para realizar mediciones precisas de la retrodispersión.
La aplicación principal de la dispersometría espacial ha sido la medición de vientos cercanos a la superficie sobre el océano . [1] Estos instrumentos se conocen como dispersómetros de viento. Combinando mediciones sigma-0 desde diferentes ángulos de azimut , el vector de viento cercano a la superficie sobre la superficie del océano se puede determinar usando una función de modelo geofísico (GMF) que relaciona el viento y la retrodispersión. Sobre el océano, la retrodispersión del radar resulta de la dispersión de las ondas de gravedad capilar generadas por el viento, que generalmente están en equilibrio con el viento cercano a la superficie sobre el océano. El mecanismo de dispersión se conoce como dispersión de Bragg., que se produce a partir de las ondas que están en resonancia con las microondas.
La potencia retrodispersada depende de la velocidad y dirección del viento. Visto desde diferentes ángulos de azimut, la retrodispersión observada de estas ondas varía. Estas variaciones se pueden aprovechar para estimar el viento en la superficie del mar, es decir, su velocidad y dirección. Este proceso de estimación a veces se denomina " recuperación del viento" o " inversión de la función del modelo" . Este es un procedimiento de inversión no lineal basado en un conocimiento preciso de la GMF (en forma empírica o semi-empírica) que relaciona la retrodispersión del dispersómetro y el viento vectorial. La recuperación requiere mediciones de un dispersómetro de diversidad angular con el GMF, que es proporcionado por el dispersómetro que realiza varias mediciones de retrodispersión del mismo punto en la superficie del océano desde diferentes ángulos de azimut.
.jpg/440px-Illustration_of_ISS-RapidScat_on_ISS_(20160909).jpg)
.jpg){kind=link}