Tento článek vyšel v časopise SNOW 84 (listopad 2015)

Trocha historie

První radary se začaly používat ve druhé světové válce. Odhalování nepřátelských letadel rušil šum, jehož příčinou, jak se vzápětí ukázalo, byla oblačnost a srážky. Pouhou úpravou vlnové délky paprsku, který radar vysílá do okolí, se podařilo vytvořit speciální meteorologický radar. První v Česku začal měřit v roce 1969.

Jak radar funguje?

Jeho funkce je založena na schopnosti vodních kapiček, sněhových vloček a ledových krystalů odrážet (přesněji zpětně rozptylovat) radiovlny. Vysílač generuje krátké pulsy s vysokým okamžitým výkonem. Elektromagnetická energie je vysílána do atmosféry parabolickou anténou o průměru několika metrů, která svazek usměrňuje do úzkého průřezu. Část energie je přijímána anténou zpět, zesilována a zpracována přijímačem radaru. Čas mezi vysláním a přijetím pulsu určuje vzdálenost cíle, azimut a elevace antény pak udávají směr výskytu cíle. A to, jak je cíl intenzivní, poznáme podle množství energie přijaté zpět. Díky pohybům antény získáme třírozměrnou informaci o rozložení srážkově významné oblačnosti. V Česku jsou radary dva, jeden na kótě Praha v Brdech a druhý na kótě Skalky na Drahanské vrchovině. Jejich měření skládají meteorologové do jednoho obrázku a vzniká tak sloučená informace, která nabízí lepší přehled o srážkách na větší ploše. Některé aplikace integrují do radarových odrazů i polohu blesků. Na první pohled je pak zřetelné, jestli už silná přeháňka dospěla do stádia mnohem nebezpečnější bouřky.


http://radar.bourky.cz - do obrázku se dají vkládat údaje ze stanic, detekované blesky apod.


Jak obrázky interpretovat?

Snímky ukazují polohu srážkově významné oblačnosti, to je jasné. Podle stupnice pak poznáme, jak silné srážky v oblasti vypadávají. Ukazuje úhrny v mm/h, tedy to, kolik by mělo napršet za hodinu. Oranžové a červené odstíny reprezentují úhrny nad 40 mm/hod., temně červené nebo bílé pak bývá krupobití. Naopak v zimě nesmíme podceňovat ani modrou barvu, reprezentující sice slabé, ale často trvalé sněžení. Jak to ve skutečnosti se srážkami je, bychom měli ověřit na datech z meteorologických stanic či na webových kamerách.

Meteorologický radar měří aktuální stav, srážky tedy nepředpovídá, ale „jen“ monitoruje. Ovšem z animací snímků poskytovaných radarem po 5 až 15 minutách můžeme odhadnout například to, za jak dlouho přijde fronta, jestli se bouřky rozpadají či pořád ještě sílí, kudy se pohybují apod. Při předpovědi na maximálně dvě hodiny dopředu (nowcasting) je základním zdrojem informací.


Radarové snímky pro Česko
Vlevo je stupnice pro přepočet odrazivosti na srážkové úhrny.


Záludnosti při interpretaci

Radar některé cíle přehlíží

Radar má omezený dosah. Kam až vidí, to závisí i na členitosti terénu. Obvykle se reálný dosah pohybuje kolem 250 km od místa, kde radar stojí. Aby měl co nejlepší výhled, staví se anténa radaru, vysílající signál do okolí a přijímající zpětné vlny odražené od meteorologických cílů, obvykle na věž stojící na nějakém vyvýšeném místě. Kvůli zakřivení Země se paprsek vysílaný radarem vzdaluje od zemského povrchu – to je hlavní důvod omezeného dosahu. Ve vzdálenosti cca 130 km od radaru je paprsek asi 1 km vysoko, ve vzdálenosti 185 km jsou to už 2 km, ve vzdálenosti 225 km už dokonce 3 km nad zemí. Je zřejmé, že některé meteorologické cíle zůstávají níž, a radar je tak nevidí. Z toho vyplývá, že pro radar jsou prakticky nerozpoznatelné málo vertikálně vyvinuté mraky ležící daleko od radaru. A to je trošku nepraktické pro české, moravské a slezské hory. Leží od radarů hodně daleko. Zvlášť v zimě sněží obvykle z oblaků, které mají vertikálně sotva 3 nebo 4 km. Takové mraky radar nevidí, přesto na hory přináší sice třeba drobné, ale dlouhotrvající sněžení. Zapomínat nesmíme ani na útlum paprsku cestou k cíli – čím vzdálenější objekt a méně intenzivní cíl měříme, tím méně přesné to je.

Kolik opravdu naprší?

Aby meteorologové podle energie, která se vrací od meteorologického cíle, zjistili, kolik srážek z mraků vypadává, používají exponenciální rovnici s empiricky zjištěnými konstantami. Právě díky nelineární závislosti množství srážek na odrazivosti je přepočet méně přesný pro vyšší srážkové úhrny. Ostatně stačí se podívat na stupnici, která je u radarových odrazů k dispozici. Při v podstatě zanedbatelných úhrnech od 0 do 1 mm máme k dispozici stejnou škálu jako při úhrnech mnohem vyšších – od 10 do 100 mm. Z toho právě vyplývá, že odhady u vyšších intenzit nejsou tak přesné.


Dosah meteorologických radarů v ČR


Radar na webu i v mobilu

A kde snímky z radaru najdeme? K dispozici jsou na webu ČHMÚ – www.chmi.cz. Přímo tam je taky odkaz na stažení aplikací pro mobilní telefony – Meteor pro Android a iRadar pro iPhone a iPad. Jsou velmi užitečné! Během pár vteřin vidíte na displeji, co se děje. Je to neuvěřitelný pokrok. Ještě před pár lety to trvalo desítky minut. Radar měřil jednou za půl hodiny, cíle pak z obrazovky musel překreslit operátor a teprve pak se data dostala k meteorologům. To například při zkoumání vývoje bouřek byla nesmírně dlouhá doba.

A sledovat můžeme i celou Evropu najednou – na stránkách www.radareu.cz. I tam je k dispozici mobilní aplikace, stačí ji jen uložit do telefonu a v zahraničí či nakonec i v příhraničních oblastech Česka se bude hodit.


Radarové snímky pro Evropu - snímek vznikl složením obrázků z desítek radarů v Evropě.