
現在気象センサー( PWS) は、自動気象観測所のコンポーネントで、水滴の存在を検出し、その種類 (雨、雪、霧雨など) と強度を判定します。バイスタティック レーダーと同様の原理で動作し、送信機とセンサー間の水滴または薄片の通過を記録します。自動気象観測所のこれらの機器は、人間の観測者による観測をシミュレートするために使用されます。降水の種類と強度の変化を迅速に報告できますが、解釈には限界があります。
原理
種類
降水量を検出するために使用されるデバイスには少なくとも 2 種類あります。
- 発光ダイオード気象識別器(LEDWI )センサーは、センサーの赤外線ビーム(直径約50ミリメートル)を通過する降水のシンチレーションパターンを測定し、粒子サイズと落下速度のパターン分析から降水が雨か雪かを判断します。[1]
- POSS (降水観測センサーシステム) は小型のバイスタティックドップラーレーダーです。送信機は、探査体積に向けられた受信機から一定の角度で上向きに向けられ、探査体積内の水滴やその他の反射粒子によって後方散乱された信号を拾います。[ 2]この装置は、ドップラー効果によってターゲットの落下速度を、反射率によってその強度を測定することができます。その後、分析装置が1分間の最後の15回のポーリングの加重平均を取り、重要な情報を抽出します。
データ処理
落下速度と粒子のサイズから、分割表を使用して降水の種類(たとえば、雨は雪よりもはるかに速く降る)を判定することができます。検出器は、サンプル内で最大の人口を持つ降水の種類を報告します。[2]ただし、場合によっては、2種類の降水の特性が類似している可能性があり(霧雨と雪が互いに非常に近い速度で降る)、降水が混在している可能性があります(たとえば、雨と雪解け水)。
曖昧な場合に検出精度を高めるため、これらのデバイスは露点温度(または、露点温度がない場合は環境温度)と氷結検出器の出力を使用します。したがって、検出器が周囲の露点が 1 °C(34 °F)を超える場合に雪/霧雨の落下速度を識別した場合は霧雨として分類し、-1 °C(30 °F)未満の場合は雪として分類します。[2]氷結検出器は、気温が氷点下のときに雨や霧雨が凍結しているかどうかを判断するためにも使用されます。
これらの追加データでも区別できない場合(例えば、前の例の露点が -1 〜 1 °C の場合)、種類は「不明」として報告されます。したがって、現時点では、これらのデバイスは、雹、氷粒、およびその他のさまざまな中間形態の降水を報告することはできません。[1] [2]
降水量の瞬間的な強さは、シンチレーション(LEDセンサー)の強度または反射率(POSS)によって計算され、非常に弱い、弱い、中程度、強いと報告されます。[1] [2]
報告頻度
自動気象観測所は、その使用状況に応じて定期的に報告を行いますが、そのほとんどは 1 時間ごとに報告します。ただし、1 つ以上のセンサーが気象状況の大幅な変化を検知した場合は、特別報告を発行します。このような特別報告は、少なくとも低強度の降雨が始まったり止んだりしたとき、または降雨の種類が変わったときに発行されます。
現在の天気センサーは 1 分ごとにサンプルを採取し、自動ステーション処理システムがそれを 15 分間保存します。開始時に 15 分間に少なくとも 3 回の降水検出が行われた場合、少なくとも 12 分間降水がない場合、または強度の変化が著しい変化に相当する場合に、特別番組が放送されます。
制限事項
センサーは優勢な降水量のみを報告しているため、混合降水量の詳細は通常は不可能です。レポートはセンサーの位置でのみ有効であるため、遠く離れた場所での重要な降水量を見逃す可能性があります。最後に、それ自体ではにわか雨と連続した雨/雪を区別することはできません。
降水量の誤観測は一般的に次のような原因で起こる:[1] [2]
- 無線周波数または光線による干渉;
- 梁を通過する鳥や昆虫。
- 風によって舞い上がるほこり、雪、砂。
- 熱気泡。
- 分割表でタイプを正しく判断できない曖昧な状況。
機能強化
雷検出器とセンサーの結果を使用することで、雷雨と連続降雨を区別できます。地上設置型および移動型の検出器は、雷の方向と強度を取得します。
散乱計と透過率計は、発生源から受信機までの空気中の可視信号の減衰を記録し、水平視程を算出します。PWS によって降水量が報告されていない場合は、霧または靄という結論に戻ります。
-
雷センサー。
-
空港の散乱計(または拡散計)。
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滑走路視程距離(RVR) 情報を提供する透過率計。
