Un sistema de sondeo radioacústico ( RASS ) es un sistema para medir la tasa de caída atmosférica utilizando la retrodispersión de ondas de radio desde un frente de ondas acústicas para medir la velocidad del sonido a varias alturas sobre el suelo. Esto es posible porque la compresión y rarefacción del aire por una onda acústica cambia las propiedades dieléctricas , produciendo una reflexión parcial de la señal de radar transmitida . [1] A partir de la velocidad del sonido se puede calcular la temperatura del aire en la capa límite planetaria . [2] El rango de altitud máxima de los sistemas RASS es típicamente de 750 metros (2460 pies), aunque se han informado observaciones de hasta 1,2 km (3900 pies) en aire húmedo. [3]
El principio de funcionamiento detrás de RASS es el siguiente: la dispersión de Bragg se produce cuando la energía acústica (es decir, el sonido) se transmite al haz vertical de un radar de manera que la longitud de onda de la señal acústica coincide con la media longitud de onda del radar. Al variar la frecuencia de la señal acústica, durante el partido de Bragg se produce una dispersión fuertemente aumentada de la señal de radar.
Cuando esto ocurre, se puede determinar el desplazamiento Doppler de la señal de radar producida por la dispersión de Bragg, así como la velocidad vertical atmosférica. Por lo tanto, se puede medir la velocidad del sonido en función de la altitud, a partir de la cual se pueden calcular perfiles de temperatura virtual (TV) con las correcciones apropiadas para el movimiento vertical del aire. La temperatura virtual de una parcela de aire es la temperatura que tendría el aire seco si su presión y densidad fueran iguales a las de una muestra de aire húmedo. Como regla general, una velocidad vertical atmosférica de 1 m/s (3,3 pies/s) puede alterar una observación de televisión en 1,6 °C (2,9 °F).
RASS se puede agregar a un perfilador de viento por radar o a un sistema de sodar . En el primer caso, se deben añadir al perfilador de viento del radar los subsistemas acústicos necesarios para generar las señales sonoras y realizar el procesamiento de las señales. Cuando se agrega RASS a un perfilador de radar, se colocan tres o cuatro fuentes acústicas que apuntan verticalmente (equivalentes a parlantes estéreo de alta calidad) alrededor de la antena del perfilador de viento del radar, y se agregan subsistemas electrónicos que incluyen el amplificador de potencia acústica y el circuito generador de señal. tableros. Las fuentes acústicas se utilizan únicamente para transmitir sonido al haz vertical del radar y generalmente están encerradas en recintos de supresión de ruido para minimizar los efectos molestos que pueden molestar a los vecinos cercanos u otras personas en las proximidades del instrumento.
Cuando se agrega RASS a un sodar, se agregan los subsistemas de radar necesarios para transmitir y recibir las señales de radar y procesar la información de reflectividad del radar. Dado que los datos del viento los obtiene el sodar, el radar sólo necesita tomar muestras a lo largo del eje vertical. Los transductores de sodar se utilizan para transmitir las señales acústicas que producen la dispersión de Bragg de las señales del radar, lo que permite que el radar mida la velocidad del sonido.
La resolución vertical de los datos RASS está determinada por la longitud del pulso utilizada por el radar. El muestreo RASS generalmente se realiza con una longitud de pulso de 60 a 100 metros (200 a 330 pies). Debido a la atenuación atmosférica de las señales acústicas en las frecuencias RASS utilizadas por los perfiladores de viento de radar de capa límite, el rango de altitud que se puede muestrear suele ser de 0,1 a 1,5 kilómetros (330 a 4920 pies), dependiendo de las condiciones atmosféricas (por ejemplo, altas velocidades del viento). tienden a limitar la cobertura de altitud del RASS a unos pocos cientos de metros porque las señales acústicas salen del haz del radar). [4]
Este artículo incorpora material de dominio público de Guía de monitoreo meteorológico para aplicaciones de modelado regulatorio (PDF) . Gobierno de Estados Unidos .