Syllabus - שימוש מכ"ם במטאורולוגיה (82825)

רשימת נושאים / תכנית הלימודים בקורס:
1. עקרונות יסוד של קרינה אלקטרומגנטית:
שדה חשמלי ושדה מגנטי.; עקרון פעולת אנטנת דיפול; אופן התקדמות הקרינה; קיטוב הקרינה.

2. קרינת המכ"מ:
מיקום בתחום כלל הספקטרום; עקרונות בחירת אורך גלהמתאים למכ"מ מטאורולוגי; עקרון פעולת מכ"מ פולסים.

3. התקדמות קרינה אלקטרומגנטית באטמוספירה:
מקדם השבירה באוויר יבש; השפעת אדי המים על מקדם השבירה; השתנות מקדם השבירה עם הגובה והשפעתה על עקמומיות הקרינה; שבירה אנומאלית ומוליכי גל באטמוספירה; שימושי מכ"מ באוויר חופשי.

4. משוואת המכ"מ:
חישוב מידת ההגברה של אנטנה פרבולית; נוסחת המכ"מ למחזיר בודד; קבוע המכ"מ;משוואת המכ"מ למאסף של מפזרים; הגדרת רפלקטיביות המכ"מ; האינטראקציה בין הקרינה המוחזרת מן המפזרים השונים; תיקון קסלר; מגבלות המדידה הנובעות ממהירות האור.

5. מדידה כמותית של גשם באמצעות מכ"מ:
הקשר בין כמות הגשם ביחידת נפח לרפלקטיביות; בעיית היעדר קשר יחידני; מהירות נפילה טרמינלית של טיפות גשם; קשרי חזקה בין רפלקטיביות לעצמת גשם; פרופיל אנכי של רפלקטיביות והשפעת הטווח.

6. ההנחות במדידת גשם ותוצאות אי קיומן:
a. המפזרים כדוריים: הקשר בין אקסצנטריות טיפות נופלות לגודלן; ניצול הקשר למדידת גדלי הטיפות באמצעות הפרשי רפלקטיביות בקיטוב אפקי ואנכי ZDR)).
b. לכל המפזרים יש אותו מקדם דיאלקטרי: הבדלים בין גשם, שלג וברד, או משקעים מעורבים; מפלס ההמסה וה- BRIGHT BAND.
c. הקרינה מוחזרת באותו קיטוב של הקרינה המשודרת: גורמים אפשריים לדה-פןלריזציה של הקרינה המוחזרת.
d. אלומת המכ"מ מלאה באופן הומוגני: הטעויות בחישוב כמותי של הגשם עקב מילוי חלקי של האלומה.
e. אין הנחתה של הקרינה: סטיות מהנחה זו עקב הנחתה ע"י גאזים אטמוספיריים ועל ידי גשם בדרך האופטית ועל כיפת המכ"מ; תלות ההנחתה באורך הגל; בעיית תיקון ההנחתה.

7. מכ"מ דופלר
עקרון דופלר; מדידת הסחת דופלר באמצעות מכ"מ פולסים; מגבלות המדידה באמצעות מכ"מ פולסים.

8. השימוש במכ"מ דופלר:.
ספקטרום המהירויות; סילוק הדי קרקע; איתור גזירת הרוח; בניית פרופיל אנכי של הרוח.

9. מכ"מ פולרימטרי:
a. הפרמטרים הנגזרים מהבדלי הקיטוב האופקי והאנכי ושימושיהם: קיטוב דיפרנציאלי, דה-פולריזציה לינארית, הקורלציה בין הקיטובים; השימושים לזיהוי סוגי ההידרומטאורים.
b. הפרמטרים הנגזרים מהפרשי הפאזה בין הקיטובים ושימושיהם: הפרש הפאזה והפרש הפאזה האינטגרלי, ויישומיהם למדידת גשם.

10. זיהוי תופעות מזג אוויר חמורות באמצעות מכ"מ:
סכנות תעופתיות – DOWNBURST; ברד, חיתחות, קווי תזזית, טורנדו.

11. זיהוי מערכות גשם באמצעות מכ"מ:
מהלך חיי תא גשם קונווקטיבי, גשם סטרטיפורמי, מערכות עננים הקשורות לציקלונים.

12. מכ"מ עננים:
הבדלים ממכ"מ גשם: אורכי גל, הנחתה, רפלקטיביות. יישומים.

13. מכ"מ מטאורולוגי בחלל:
עקרונות הפעולה, יתרונות וחסרונות, לוויני המכ"מ: TRMM, CLOUDSAT, GPM, EARTCARE

סילבוס