天气雷达是什么?

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天气雷达是用来探测降雨、冰雹、台风等自然灾害的武器,由天线、信号接收处理器及显示部分组成。 利用无线电波在空气传播时遇到的障碍(如云、雾、雪、雨、冰晶等),产生回波的信号,据此绘制出辐射图,借以判断云的形状、位置和移动方向,以及雨量的大小。 气象学家们已经掌握了一些用射电望远镜来发现遥远宇宙中新的暗晕、暗星云的本领。现在他们又把目光转向了地球大气层,试图通过研究电波在高空中的传播,来了解气候的演变过程。

早在20世纪50年代,人们就已经知道电波可以通过地球大气层。60年代初,美国利用一根长约90千米的钢杆在地面上进行了试验性发射,并收到了一些初步的成果。70年代后期,美国又建立了两个固定式的雷达站,一个设在夏威夷的毛伊岛上,另一个设在美国西海岸外的帕洛马山上。这两个地方的地理环境有很大的差别,夏威夷位于热带,而太平洋西岸则是温带;夏威夷地处岛屿中央,而帕洛马山则在陆地上。

虽然实验的条件不同,但二者所取得的成果却有惊人的相似之处,即都发现了在20~30公里的高空,存在一个强烈的反射区,称为“冰雪盖层”。这种“冰雪盖层”的存在,无疑会对电波的传播产生相当大的影响。 为了探索更深的大气层,1981年4月,一颗美国通信卫星进入地球轨道。从此之后,每隔30秒钟,它就要向地球发出一道微波。这些微波飞越浩瀚的太空,最后被位于阿拉斯加的泰科纳地面站所接收到。

经过多年的辛勤工作,美国科学家们终于揭开了“冰雪盖层”这个神秘世界的面纱。原来,这里遍布着大量的冰火山和一个由冰火山组成的冰原——格陵兰冰原。这些冰火山的高度约为5千米,比世界上其它任何火山都高,而且没有火山灰产生。它们如同巨大的天线,不断吸收来自宇宙的微波,使其不断浓缩,形成厚达200余公里的冰层。

除了“冰雪盖层”之外,太空中还有一层层的云雾遮挡着电磁波。为了突破这层层迷雾,美国已着手建造新一代的射电望远镜。如果这一计划顺利实施的话,科学家有望更深入地探究地球大气层及气候变化的秘密。

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