Säätutka

Säätutka on tutka, jolla seurataan sadepisaroiden ja lumihiutaleiden sijaintia ja liikettä. Se lähettää pulsseina 3–10 cm aallonpituisia mikroaaltoja ja mittaa niiden takaisinsirontaa: mitä enemmän sadetta, sen voimakkaampi kaiku.

Periaate
Säätutkan keila on kapea ja kartiomainen: tyypillisesti sekä leveys että korkeus ovat noin yhden asteen verran. Tässä se eroaa esimerkiksi lennonvarmennustutkista, jotka käyttävät korkeaa ja sivusuunnassa litteää keilaa ja voivat paikallistaa kohteen olipa se millä korkeudella tahansa. Säätutkalla sen sijaan liikutetaan keilaa sekä pysty- että vaakasuunnassa ja saadaan mitattua puolipallon muotoinen tilavuus napakoordinaattiesityksenä, eli kaiun aiheuttajan etäisyys, atsimuutti (suuntakulma) ja elevaatio (korkeuskulma). Näistä voidaan tehdä karteesisia muunnoksia ja saada kaiun aiheuttajan (esimerkiksi sateen) paikka kartalla ja korkeus maanpinnasta.

Käyttö
Pelkän sateen sijainnin ilmoittavista tutkista on useimmissa maissa jo luovuttu. Dopplertutkalla saadaan lisäksi selville saderintaman liikenopeus. Nykyaikainen tutka käyttää myös kaksoispolarisaatiota. Tällöin verrataan partikkeleista heijastunutta pysty- ja vaakapolarisoitunutta signaalia toisiinsa. Litistyneestä sadepisarasta heijastuu vaakapolarisoitunut lähete hiukan pystypolarisoitunutta enemmän. Jääkiteellä tilanne on toisin. Esimerkiksi Isossa-Britanniassa tutkakalusto on 10−25 vuoden ikäistä (2012) ja uuden sukupolven tutkaverkkoa ollaan juuri suunnittelemassa. Myös lentokoneiden tutkat on varustettu hyvillä säätutkaominaisuuksilla. Dopplertutkia käytetään muuhunkin kuin sään seurantaan, esimerkiksi liikenteen valvontaan.

Tarkkuus
Maanpinnalle sijoitettavaan sademittariin verrattuna tutkassa on ylivoimainen paikka- ja aikaresoluutio: sade saadaan ilmakehässä paikallistettua kilometrin ja minuutin tarkkuudella. Lukematarkkuus ei ole yhtä hyvä: helposti tehdään 20–50 prosentin virheitä sateen kertymässä. Sade saattaa myös kulkeutua vaakasuunnassa ennen maahan putoamistaan. Tarkkaa sadetietoa tarvitaan monenlaisissa sääpalvelun sovelluksissa: lentoliikenteessä, metsäpalovaroituksiin, tulvaennustamiseen ja teiden auraamiseen.

Suomen säätutkat
Suomessa on kaksitoista säätutkaa: Helsingin yliopistolla on säätutka Kumpulan kampuksella ja Ilmatieteen laitoksella tutkat Anjalankoskella, Vantaalla (Kaivokselassa), Korppoossa, Kankaanpäässä, Kesälahdella, Kuopiossa, Petäjävedellä, Vimpelissä, Utajärvellä ja Luostolla. Kahdestoista tutka on Vaisala, testausmalli Keravalla.

Katso myös

 Sääpallo
 Salamatutka

Lähteet

Aiheesta muualla

 Ilmatieteen laitoksen sivuilla:
 Tuore tutkakuva (Suomen yhdistelmä)  (fmi.fi) 
 Pohjoismainen yhdistelmä (fmi.fi)
 Tietoa Suomen säätutkista (fmi.fi)
 Tuore Viron hydrometeorologinen instituutin kahden säätutkan yhdistelmäkuva (Harku ja Sürgavere)  (emhi.ee)
 Vaisalan Keravan säätutka   (vaisala.com)

Mittalaitteet
Säähavaintolaitteet