আবহাওয়া রাডার

একটি **আবহাওয়া রাডার**, যা **আবহাওয়া নজরদারি রাডার** (WSR) এবং **ডপলার আবহাওয়া রাডার** নামেও পরিচিত, হল এমন একটি রাডার যা বৃষ্টিপাত সনাক্ত করতে, বৃষ্টির গতি পরিমাপ করতে এবং এর ধরণ (বৃষ্টি, তুষার, শিলাবৃষ্টি ইত্যাদি) নির্ধারণে ব্যবহৃত হয়। আধুনিক আবহাওয়া রাডারগুলির মধ্যে বেশিরভাগই পালস-ডপলার রাডার, যা বৃষ্টির তীব্রতার পাশাপাশি বৃষ্টির ফোঁটার গতি নির্ধারণে সক্ষম। ঝড়ের গঠন ও তীব্র আবহাওয়া সৃষ্টির সম্ভাবনা নিরূপণের জন্য এই তথ্য দুটিকে বিশ্লেষণ করা হয়।

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়, রাডার অপারেটররা লক্ষ্য করেন যে আবহাওয়া তাদের স্ক্রিনে প্রতিধ্বনি তৈরি করছে এবং সম্ভাব্য শত্রু লক্ষ্যবস্তু ঢেকে দিচ্ছে। এটি ফিল্টার করার জন্য বিভিন্ন কৌশল উদ্ভাবিত হয়, কিন্তু বিজ্ঞানীরা এই ঘটনাটি গভীরভাবে অধ্যয়ন শুরু করেন। যুদ্ধের পরপরই বৃষ্টিপাত সনাক্ত করতে অতিরিক্ত রাডারের ব্যবহার শুরু হয়। এরপর থেকে, আবহাওয়া রাডার বিকশিত হয়ে জাতীয় আবহাওয়া পরিষেবা, বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণা বিভাগ এবং টেলিভিশন স্টেশনগুলির আবহাওয়া বিভাগে ব্যবহৃত হচ্ছে। রাডার ব্যবহার করে বৃষ্টি, তুষার, শিলাবৃষ্টি এবং অন্যান্য আবহাওয়ার ঘটনার ভবিষ্যত অবস্থান ও তীব্রতার স্বল্পমেয়াদী পূর্বাভাস দেওয়া হয়। বিশেষায়িত সফ্টওয়্যার কাঁচা রাডার ছবি নিয়মিতভাবে প্রক্রিয়া করে বিশ্লেষণ করে। রাডার আউটপুট এমনকি সংখ্যাসূচক আবহাওয়া পূর্বাভাস মডেলেও অন্তর্ভুক্ত করা হয়, যা বিশ্লেষণ ও পূর্বাভাস আরও উন্নত করে।

## ইতিহাস

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়, সামরিক রাডার অপারেটররা বৃষ্টি, তুষারপাত এবং ঝোড়ো হাওয়ার কারণে প্রতিধ্বনিতে শব্দ লক্ষ্য করেছিলেন। যুদ্ধের পরে, সামরিক বিজ্ঞানীরা বেসামরিক জীবনে ফিরে আসেন বা সশস্ত্র বাহিনীতে কাজ চালিয়ে যান এবং সেই প্রতিধ্বনিগুলির ব্যবহার বিকাশে তাদের কাজ চালিয়ে যান। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, ডেভিড অ্যাটলাস প্রথমে বিমান বাহিনীর জন্য এবং পরে MIT-এ কাজ করার সময় প্রথম কার্যকরী আবহাওয়া রাডার তৈরি করেন। কানাডায়, জেএস মার্শাল এবং আরএইচ ডগলাস মন্ট্রিয়েলে "স্টর্মি ওয়েদার গ্রুপ" গঠন করেন। মার্শাল এবং তার ডক্টরেট ছাত্র ওয়াল্টার পামার মধ্য-অক্ষাংশ বৃষ্টিতে ড্রপ আকার বিতরণের উপর তাদের কাজের জন্য সুপরিচিত, যা ZR সম্পর্ক বোঝার দিকে পরিচালিত করে, যা একটি নির্দিষ্ট রাডার প্রতিফলনকে বৃষ্টির জল পড়ার হারের সাথে সম্পর্কিত করে। যুক্তরাজ্যে, রাডার প্রতিধ্বনি প্যাটার্ন এবং স্তরীয় বৃষ্টি ও পরিবাহী মেঘের মতো আবহাওয়ার উপাদান অধ্যয়ন করতে গবেষণা অব্যাহত থাকে, এবং ১ থেকে ১০ সেন্টিমিটার পর্যন্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সম্ভাব্যতা মূল্যায়নের জন্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছিল। ১৯৫০ সালের মধ্যে যুক্তরাজ্যের EKCO কোম্পানি তার বায়ুবাহিত 'ক্লাউড এবং সংঘর্ষের সতর্কতা অনুসন্ধান রাডার সরঞ্জাম' প্রদর্শন করছিল।

১৯৬০-এর দশকের রাডার প্রযুক্তি মিনিয়াপলিস-সেন্ট পল মেট্রোপলিটন এলাকার উপর টর্নেডো-উৎপাদনকারী সুপারসেল সনাক্ত করেছিল। ১৯৫০ থেকে ১৯৮০ সালের মধ্যে, বৃষ্টিপাতের অবস্থান এবং তীব্রতা পরিমাপকারী প্রতিফলন রাডার বিশ্বজুড়ে আবহাওয়া পরিষেবা দ্বারা অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল। প্রাথমিক আবহাওয়াবিদদের একটি ক্যাথোড-রে টিউব পর্যবেক্ষণ করতে হয়েছিল। ১৯৫৩ সালে ইলিনয় স্টেট ওয়াটার সার্ভেতে কর্মরত বৈদ্যুতিক প্রকৌশলী ডোনাল্ড স্ট্যাগস টর্নেডিক বজ্রঝড়ের সাথে সম্পর্কিত "হুক ইকো" প্রথম রেকর্ড করেন।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে টেলিভিশনে আবহাওয়া রাডারের প্রথম ব্যবহার ১৯৬১ সালের সেপ্টেম্বরে শুরু হয়। হারিকেন কার্লা যখন টেক্সাস রাজ্যের দিকে এগিয়ে আসছিল, তখন স্থানীয় প্রতিবেদক ড্যান রাথার গ্যালভেস্টনে অবস্থিত মার্কিন আবহাওয়া ব্যুরো WSR-57 রাডার সাইটে যান। তিনি ব্যুরো কর্মীদের অফিস থেকে সরাসরি সম্প্রচার করতে রাজি করান এবং আবহাওয়াবিদকে প্লাস্টিকের স্বচ্ছ চাদরে মেক্সিকো উপসাগরের মোটামুটি রূপরেখা আঁকতে বলেন। সম্প্রচারের সময়, তিনি কম্পিউটারের কালো-সাদা রাডার ডিসপ্লেতে স্বচ্ছ ওভারলেটি ধরে রাখেন, যাতে দর্শকরা হারিকেন কার্লার আকার এবং ঝড়ের চোখের অবস্থান বুঝতে পারে। এটি রাথারকে জাতীয় নাম করে তোলে এবং প্রতিবেদনটি আনুমানিক ৩,৫০,০০০ লোককে স্থানান্তর করতে সাহায্য করে। সতর্কতার কারণে মাত্র ৪৬ লোক নিহত হয় এবং অনুমান করা হয় যে স্থানান্তর কয়েক হাজার জীবন রক্ষা করেছে, কারণ ১৯০০ সালের ছোট গ্যালভেস্টন হারিকেন আনুমানিক ৬০০০–১২০০০ লোককে হত্যা করেছিল।

১৯৭০-এর দশকে, রাডারগুলিকে নেটওয়ার্কে মানসম্মত এবং সংগঠিত করা শুরু হয়। রাডার চিত্র ধারণের ডিভাইস তৈরি করা হয় এবং বৃষ্টিপাতের ত্রিমাত্রিক দৃশ্য পেতে স্ক্যান কোণের সংখ্যা বৃদ্ধি করা হয়, যাতে অনুভূমিক ক্রস-সেকশন (CAPPI) এবং উল্লম্ব ক্রস-সেকশন করা যায়। কানাডার আলবার্টা শিলাবৃষ্টি প্রকল্প এবং বিশেষ করে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল সিভিয়ার স্টর্মস ল্যাবরেটরি (NSSL) বজ্রঝড়ের সংগঠন গবেষণার সুযোগ পায়।

১৯৬৪ সালে তৈরি NSSL দ্বৈত মেরুকরণ সংকেত এবং ডপলার প্রভাব ব্যবহার করে পরীক্ষা-নিরীক্ষা শুরু করে। ১৯৭৩ সালের মে মাসে, ওকলাহোমা সিটির ঠিক পশ্চিমে ইউনিয়ন সিটি, ওকলাহোমা একটি টর্নেডো দ্বারা ধ্বংস হয়। প্রথমবারের মতো, NSSL থেকে একটি ডপলারাইজড ১০ সেমি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রাডার টর্নেডোর সম্পূর্ণ জীবনচক্র নথিভুক্ত করে। গবেষকরা টর্নেডোর মাটি স্পর্শ করার আগে মেঘের উপরে একটি মেসোস্কেল ঘূর্ণন আবিষ্কার করেন – টর্নেডিক ঘূর্ণি স্বাক্ষর। NSSLের গবেষণা জাতীয় আবহাওয়া পরিষেবাকে বোঝাতে সাহায্য করে যে ডপলার রাডার একটি গুরুত্বপূর্ণ পূর্বাভাস সরঞ্জাম। ১৯৭৪ সালের ৩–৪ এপ্রিলের টর্নেডো সুপার আউটব্রেক তহবিল উন্নয়নের জন্য সহায়ক হয়।

১৯৮০ থেকে ২০০০ সালের মধ্যে, উত্তর আমেরিকা, ইউরোপ, জাপান এবং অন্যান্য উন্নত দেশে আবহাওয়া রাডার নেটওয়ার্ক আদর্শ হয়ে ওঠে। প্রচলিত রাডার ডপলার রাডার দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, যা অবস্থান, তীব্রতা এবং বাতাসে কণার আপেক্ষিক বেগ ট্র্যাক করতে পারে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, NSSLএর গবেষণার পর ১৯৮৮ সালে NEXRAD বা WSR-88D নামে ১০ সেমি রাডার নেটওয়ার্ক নির্মাণ শুরু হয়। কানাডায়, এনভায়রনমেন্ট কানাডা ১৯৮৫ সালের মধ্যে ৫ সেমি গবেষণা ডপলার রাডার সহ কিং সিটি স্টেশন তৈরি করে; ম্যাকগিল বিশ্ববিদ্যালয় ১৯৯৩ সালে তাদের জেএস মার্শাল রাডার অবজারভেটরি ডপলারাইজ করে। এর ফলে ১৯৯৮–২০০৪ সালের মধ্যে একটি সম্পূর্ণ কানাডিয়ান ডপলার নেটওয়ার্ক তৈরি হয়। ২০০০ সালের গোড়ার দিকে ফ্রান্স এবং অন্যান্য ইউরোপীয় দেশ ডপলার নেটওয়ার্কে চলে যায়।

২০০০ সালের পর, দ্বৈত মেরুকরণ প্রযুক্তি কার্যকরী ব্যবহারে স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে বৃষ্টিপাতের ধরণ (যেমন বৃষ্টি বনাম তুষার) সম্পর্কে তথ্যের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। "দ্বৈত মেরুকরণ" বলতে বোঝায় যে মাইক্রোওয়েভ বিকিরণ অনুভূমিক ও উল্লম্বভাবে (ভূমি) মেরুকরণ করা হয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ফ্রান্স এবং কানাডাতে দশকের শেষ বা পরবর্তী দশকের শুরুতে ব্যাপকভাবে স্থাপন করা হয়। ২০১৩ সালের এপ্রিলে সমস্ত মার্কিন জাতীয় আবহাওয়া পরিষেবা NEXRAD সম্পূর্ণরূপে দ্বৈত-মেরুকরণ করা হয়।

২০০৩ সাল থেকে, মার্কিন জাতীয় মহাসাগরীয় ও বায়ুমণ্ডলীয় প্রশাসন প্যারাবোলিক অ্যান্টেনার পরিবর্তে পর্যায়ক্রমিক-অ্যারে রাডার নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করছে, যা তীব্র বজ্রপাতের সময় দ্রুত তথ্য প্রদান করতে পারে।

২০০৩ সালে, ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন ইঞ্জিনিয়ারিং রিসার্চ সেন্টার ফর কোলাবোরেটিভ অ্যাডাপটিভ সেন্সিং অফ দ্য অ্যাটমোস্ফিয়ার (CASA) প্রতিষ্ঠা করে, যা ইঞ্জিনিয়ার, কম্পিউটার বিজ্ঞানী, আবহাওয়াবিদ এবং সমাজবিজ্ঞানীদের একটি বহু-বিষয়ক, বহু-বিশ্ববিদ্যালয় সহযোগিতা। এটি মৌলিক গবেষণা, প্রযুক্তি বিকাশ এবং প্রোটোটাইপ ইঞ্জিনিয়ারিং সিস্টেম স্থাপনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

২০২৩ সালে, বেসরকারি আমেরিকান কোম্পানি Tomorrow.io আবহাওয়া পর্যবেক্ষণ এবং পূর্বাভাসের জন্য Ka-ব্যান্ড মহাকাশ-ভিত্তিক রাডার চালু করে।

## নীতি

### রাডার পালস পাঠানো

আবহাওয়া রাডারগুলি এক মাইক্রোসেকেন্ড দীর্ঘ মাইক্রোওয়েভ বিকিরণের দিকনির্দেশক পালস পাঠায়, যা ক্যাভিটি ম্যাগনেট্রন বা ক্লাইস্ট্রন টিউব ব্যবহার করে তৈরি হয় এবং একটি ওয়েভগাইড দ্বারা প্যারাবোলিক অ্যান্টেনার সাথে সংযুক্ত থাকে। ১–১০ সেমি তরঙ্গদৈর্ঘ্য হল ফোঁটা বা বরফ কণার ব্যাসের প্রায় দশ গুণ, কারণ এই ফ্রিকোয়েন্সিতে রেইলে বিচ্ছুরণ ঘটে। এর মানে হল প্রতিটি পালসের শক্তির কিছু অংশ এই ছোট কণা থেকে লাফিয়ে ফিরে রাডার স্টেশনে পৌঁছায়।

ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ছোট কণার জন্য কার্যকর, কিন্তু সংকেত দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। তাই ১০ সেমি (S-ব্যান্ড) রাডার পছন্দনীয়, কিন্তু ৫ সেমি (C-ব্যান্ড) সিস্টেমের তুলনায় ব্যয়বহুল। ৩ সেমি এক্স-ব্যান্ড রাডার শুধুমাত্র স্বল্প-পরিসরের ইউনিটের জন্য ব্যবহৃত হয়, এবং ১ সেমি কা-ব্যান্ড আবহাওয়া রাডার শুধুমাত্র গুঁড়ি বৃষ্টি এবং কুয়াশার মতো ছোট-কণা ঘটনার গবেষণার জন্য ব্যবহৃত হয়। W ব্যান্ড (৩ মিমি) আবহাওয়া রাডার সিস্টেম বিশ্ববিদ্যালয়ে সীমিতভাবে ব্যবহৃত হলেও দ্রুত ক্ষয়ের কারণে বেশিরভাগ ডেটা কার্যকর হয় না।

রাডার স্পন্দন রাডার স্টেশন থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। তাই রাডার স্পন্দন যে বায়ু প্রবাহিত করে তা স্টেশন থেকে দূরে থাকা অঞ্চলের জন্য বেশি এবং কাছাকাছি অঞ্চলের জন্য কম হয়, যার ফলে দূরবর্তী স্থানে রেজোলিউশন হ্রাস পায়। ১৫০–২০০ কিলোমিটার শব্দ পরিসরের শেষে, একটি একক স্পন্দন দ্বারা স্ক্যান করা বায়ু আয়তন প্রায় এক ঘন কিলোমিটার হতে পারে। একে পালস ভলিউম বলা হয়।

একটি নির্দিষ্ট স্পন্দন যেকোনো সময়ে যে পরিমাণ বায়ু গ্রহণ করে তা সূত্র দ্বারা আনুমানিকভাবে নির্ণয় করা যায়:

v = h r² θ²

যেখানে,

* v হল পালস দ্বারা আবদ্ধ আয়তন,
* h হল পালস প্রস্থ (যেমন মিটার, আলোর গতি × পালসের সেকেন্ড),
* r হল রাডার থেকে সেই দূরত্ব যা পালস ইতিমধ্যেই ভ্রমণ করেছে, এবং
* θ হল রশ্মি প্রস্থ (রেডিয়ানে)।

এই সূত্র ধরে নেওয়া হয় যে রশ্মি প্রতিসমভাবে বৃত্তাকার, r অনেক বড় h এর তুলনায়, তাই পালসের শুরুতে বা শেষে নেওয়া r প্রায় একই রকম হয়। আয়তনের আকৃতি হল h গভীরতার একটি শঙ্কু।

### রিটার্ন সিগন্যাল শোনা
প্রতিটি পালসে, রাডার স্টেশন বাতাসের কণা থেকে রিটার্ন সিগন্যাল শোনার জন্য রিসিভার হিসেবে কাজ করে। "শ্রবণ" চক্রের সময়কাল প্রায় এক মিলিসেকেন্ড, যা পালসের সময়কালের তুলনায় হাজার গুণ বেশি। এই সময়কাল নির্ধারিত হয় ডিটেক্টর থেকে আবহাওয়া লক্ষ্যবস্তু পর্যন্ত এবং আবার ফিরে আসার জন্য প্রয়োজনীয় মাইক্রোওয়েভ বিকিরণের উপর, যা কয়েকশ কিলোমিটার পর্যন্ত হতে পারে। স্টেশন থেকে লক্ষ্যবস্তু পর্যন্ত অনুভূমিক দূরত্ব গণনা করা হয় শুধুমাত্র পালস শুরু হওয়ার পর থেকে রিটার্ন সিগন্যাল সনাক্ত হওয়া পর্যন্ত ব্যয় হওয়া সময়ের ভিত্তিতে। বাতাসে আলোর গতি দিয়ে সময়কে দূরত্বে রূপান্তর করা হয়:

\text{Distance} = c \frac{\Delta t}{2n},

যেখানে, c = 299,792.458 কিমি/সেকেন্ড (আলোর গতি), n ≈ 1.0003 (বাতাসের প্রতিসরাঙ্ক)। যদি স্পন্দনগুলি খুব ঘন ঘন নির্গত হয়, তাহলে একটি স্পন্দন থেকে প্রাপ্ত রিটার্ন পূর্ববর্তী স্পন্দন থেকে প্রাপ্ত রিটার্নের সাথে মিশে যেতে পারে, যার ফলে ভুল দূরত্ব গণনা হতে পারে।

### উচ্চতা নির্ধারণ

যেহেতু পৃথিবী গোলাকার, তাই শূন্যস্থানে রাডার রশ্মি পৃথিবীর বিপরীত বক্রতা অনুযায়ী বৃদ্ধি পায়। তবে বায়ুমণ্ডলের একটি প্রতিসরাঙ্ক রয়েছে, যা উচ্চতার সাথে কমে যায়, কারণ বায়ুর ঘনত্ব হ্রাস পাচ্ছে। এটি রাডার রশ্মিকে মাটির দিকে সামান্য বাঁকিয়ে দেয়, এবং একটি আদর্শ বায়ুমণ্ডলের সাথে বিবেচনা করলে রশ্মি বক্রতা পৃথিবীর প্রকৃত বক্রতার ৪/৩ এর সমতুল্য। অ্যান্টেনার উচ্চতা কোণ এবং অন্যান্য বিবেচনার উপর নির্ভর করে, মাটির উপরে লক্ষ্যবস্তুর উচ্চতা গণনার জন্য নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করা যায়:

H = \sqrt{r^2+(k_ea_e)^2+2rk_{e}a_{e}\sin(\theta_e)} - k_{e}a_{e} + h_{a},

যেখানে,

* r = দূরত্বের রাডার–লক্ষ্য,
* k_e = ৪/৩,
* a_e = পৃথিবীর ব্যাসার্ধ,
* θ_e = রাডার দিগন্তের উপরে উচ্চতা কোণ,
* h_a = মাটির উপরে ফিডহর্নের উচ্চতা।

### কার্যকর ভলিউম কভারেজ

কয়েকটি আবহাওয়া রাডার নেটওয়ার্ক তার চাহিদা অনুযায়ী সেট করা কোণ ব্যবহার করে। প্রতিটি স্ক্যানিং ঘূর্ণনের পরে, পরবর্তী পালসের জন্য অ্যান্টেনার উচ্চতা পরিবর্তন করা হয়। রাডারের চারপাশের বায়ু আয়তন সর্বোচ্চ পরিসরে স্ক্যান করার জন্য এই দৃশ্যটি অনেক কোণে পুনরাবৃত্তি করা হয়। সাধারণত, স্ক্যানিং কৌশল ৫ থেকে ১০ মিনিটে সম্পন্ন হয়, যাতে মাটি থেকে ১৫ কিলোমিটার উপরে এবং রাডারের ২৫০ কিলোমিটার দূরত্বে ডেটা পাওয়া যায়। উদাহরণস্বরূপ, কানাডাতে ৫ সেমি আবহাওয়া রাডারগুলি ০.৩ থেকে ২৫ ডিগ্রি পর্যন্ত কোণ ব্যবহার করে। একাধিক কোণ ব্যবহার করলে স্ক্যান করা ভলিউমসহ চিত্রটি দৃশ্যমান হয়।

পৃথিবীর বক্রতা এবং উচ্চতার সঙ্গে প্রতিসরণ সূচকের পরিবর্তনের কারণে, রাডার ভূমির উপরে ন্যূনতম কোণ (সবুজ রঙে দেখানো) উচ্চতার নীচে বা সর্বোচ্চ কোণ (কেন্দ্রে লাল শঙ্কু) থেকে রাডারের কাছাকাছি "দেখতে" পারে না।

### রিটার্ন তীব্রতা ক্যালিব্রেট করা হচ্ছে
যেহেতু প্রতিটি ভলিউমে লক্ষ্যবস্তু অনন্য নয়, তাই রাডার সমীকরণটি মৌলিক সমীকরণের বাইরেও বিকশিত করতে হবে। ধরে নিচ্ছি যে একটি মনোস্ট্যাটিক রাডার যেখানে:   G_t=A_r (\mathrm{or} \, G_r) =G
:P_r = P_t{{G^2 \lambda^2 \sigma}\over \propto \frac {\sigma} {R^4}

কোথায়শক্তি লাভ করে,সঞ্চারিত শক্তি,ট্রান্সমিটিং/রিসিভিং অ্যান্টেনার লাভ হল,রাডার তরঙ্গদৈর্ঘ্য,লক্ষ্যবস্তুর রাডার ক্রস সেকশন এবংহল ট্রান্সমিটার থেকে লক্ষ্যবস্তুর দূরত্ব।

এই ক্ষেত্রে, সমস্ত লক্ষ্যবস্তুর ক্রস সেকশনগুলিকে সংক্ষেপে বলতে হবে:

:\sigma = \bar \sigma = V \sum \sigma_{j} = V \eta 
:: \begin{cases} V\quad= \mathrm{scanned \, \, volume} \\  \qquad= \mathrm{pulse \, \, length} \times \mathrm{beam \, \, width} \\ \qquad=  \frac {c\tau}{2}\frac {\pi R^2 \theta^2}{4}  \end{cases}
::

কোথায়আলোর গতি,একটি নাড়ির সাময়িক সময়কাল এবংহল রেডিয়ানে রশ্মির প্রস্থ।

দুটি সমীকরণ একত্রিত করার ক্ষেত্রে:

:P_r = P_t{{G^2 \lambda^2 }\over \frac {c\tau}{2} \frac {\pi R^2 \theta^2}{4} \eta = P_t \tau G^2 \lambda^2 \theta^2  \frac {c}{512(\pi^2)} \frac {\eta} {R^2} 

যার ফলে:

:P_r \propto \frac {\eta} {R^2}

রিটার্ন বিপরীতভাবে পরিবর্তিত হয়পরিবর্তেরাডার থেকে বিভিন্ন দূরত্ব থেকে আসা তথ্যের তুলনা করার জন্য, এই অনুপাতের সাহায্যে তাদের স্বাভাবিক করতে হবে।

## ডেটা টাইপ

### প্রতিফলনশীলতা

#### রাডার ডিসপ্লেতে প্রতিফলন কীভাবে পড়বেন

##### বিমান চলাচল সংক্রান্ত নিয়মাবলী

##### বৃষ্টিপাতের ধরণ

### বেগ

#### জোড়া পালস

#### ডপলার দ্বিধা

#### ডপলার ব্যাখ্যা

পূর্বদিকে অগ্রসর একটি একসম বৃষ্টিঝড়ে পশ্চিমমুখী রাডার রশ্মি বৃষ্টির ফোঁটাগুলিকে নিজের দিকে এগোতে দেখে, আর পূর্বমুখী রশ্মি ফোঁটাগুলিকে দূরে সরে যেতে দেখে। তবে রশ্মি যখন উত্তর বা দক্ষিণের দিকে স্ক্যান করে, তখন বৃষ্টির ফোঁটাগুলোর সঙ্গে রাডারের কোনও আপেক্ষিক গতি ধরা পড়ে না।

##### সিনপটিক
সিনপটিক স্কেলে ব্যাখ্যা করতে গেলে, ব্যবহারকারী রাডারের কভারেজ অঞ্চলের বিভিন্ন স্তরে বাতাস নির্ণয় করতে পারেন। রাডারের রশ্মি যখন চারদিকে ৩৬০ ডিগ্রি ঘুরে স্ক্যান করে, তখন সব দিক থেকে তথ্য আসে এবং প্রতিটি দিকেই প্রকৃত বাতাসের রেডিয়াল উপাংশ ধরা পড়ে। এই স্ক্যান থেকে যে তীব্রতার বিন্যাস তৈরি হয়, তা একটি কোসাইন বক্ররেখার মতো—বৃষ্টিপাতের গতির দিকে সর্বাধিক এবং তার লম্ব দিকে শূন্য। পর্যাপ্ত কভারেজ থাকলে এই তথ্য ব্যবহার করে কণার গতির দিক ও শক্তি নির্ণয় করা যায়। তবে একটি অতিরিক্ত ব্যাপার হলো—বৃষ্টির ফোঁটা নিজে নিচের দিকে পড়ে। যেহেতু রাডার কেবল রেডিয়াল উপাংশ দেখে এবং এটি ভূমি থেকে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় থাকে, তাই রেডিয়াল বেগের একটি অংশ এই পতনগতির কারণে বিকৃত হয়। নিচু উচ্চতা কোণে এই প্রভাব খুবই কম, কিন্তু উঁচু স্ক্যান কোণের ক্ষেত্রে সেটি বিবেচনায় নেওয়া জরুরি।

##### মেসোস্কেল
মেসোস্কেল ক্ষেত্রে, রাডার কভারেজের ছোট ছোট অঞ্চলে বাতাসের গতি উপরের বৃহৎ অঞ্চলের তুলনায় ভিন্ন হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, বজ্রঝড় একটি মেসোস্কেল ঘটনা, যেখানে প্রায়ই ঘূর্ণন ও অশান্তি দেখা যায়। এগুলো মাত্র কয়েক বর্গকিলোমিটারের মধ্যেই সীমাবদ্ধ থাকতে পারে, কিন্তু রেডিয়াল বেগের পরিবর্তনের মাধ্যমে স্পষ্টভাবে বোঝা যায়। ব্যবহারকারী ঘূর্ণনের সঙ্গে সম্পর্কিত নির্দিষ্ট বেগ-প্যাটার্ন চিহ্নিত করতে পারেন—যেমন মেসোসাইক্লোন, কনভারজেন্স (বহির্মুখী সীমানা), কিংবা ডাইভারজেন্স (ডাউনবার্স্ট)।

### মেরুকরণ

তরল জলের ফোঁটাগুলো নিচে নামার সময় বাতাসের ড্র্যাগ-সহগের প্রভাবে অনুভূমিক অক্ষে বেশি চওড়া হয়ে যায়। ফলে জলের অণুর ডাইপোল সেই দিকেই সামঞ্জস্য হয়। এ কারণে রাডার রশ্মি সাধারণত অনুভূমিকভাবে মেরুকৃত থাকে, যাতে সর্বাধিক প্রতিফলিত সংকেত পাওয়া যায়।

যদি একই সঙ্গে দুটি পালস পরস্পর লম্ব মেরুকরণে (উল্লম্ব ও অনুভূমিক—Z V এবং Z H) পাঠানো হয়, তবে দুটি স্বাধীন ডেটাসেট মেলে। এগুলো নানা কার্যকর উপায়ে তুলনা করা যায়। এর একটি হলো ডিফারেনশিয়াল রিফ্লেকশন (Z dr), যা Z H / Z V অনুপাতে প্রতিফলিত শক্তির তুলনা। এটি ফোঁটার আকার সম্পর্কে পরিষ্কার ধারণা দেয়, কারণ বড় ফোঁটা বাতাসের বেগে বেশি বিকৃত হয়ে “হ্যামবার্গার বান”-এর মতো চ্যাপ্টা হয়। আরেকটি হলো সহগ-সহগ (ρ hv), যা অনুভূমিক ও উল্লম্ব প্রতিফলনের পরিসংখ্যানিক সম্পর্ক নির্দেশ করে। এর মান একের কাছাকাছি হলে বৃষ্টিপাত সমজাতীয় ধরণে হয়, আর কম মান দেখা দিলে সেখানে বৃষ্টি-তুষার মিশ্রণ, শিলাবৃষ্টি বা টর্নেডোর ধ্বংসাবশেষ উপস্থিত থাকার ইঙ্গিত মেলে। রৈখিক ডিপোলারাইজেশন অনুপাত (LDR) অনুভূমিক পালস থেকে উল্লম্ব শক্তি ফেরত বা তার বিপরীত অনুপাত নির্দেশ করে এবং মিশ্র বৃষ্টিপাতের অঞ্চল চিহ্নিত করতে সাহায্য করে। ডিফারেনশিয়াল ফেজ (Φ dp) অনুভূমিক ও উল্লম্ব পালসের ফেরত-ফেজের পার্থক্য নির্দেশ করে, যা প্রতিফলিত শক্তির ওপর নির্ভরশীল নয় বরং তরঙ্গের প্রচার বৈশিষ্ট্যের ফল। এটি বৃষ্টির হার নির্ণয়ে অত্যন্ত কার্যকর এবং অ্যাটেন্যুয়েশনের দ্বারা প্রভাবিত হয় না। এর রেঞ্জ-ডেরিভেটিভ, K dp, তীব্র বৃষ্টিপাত বা অ্যাটেন্যুয়েশনের অঞ্চল চিহ্নিত করতে ব্যবহৃত হয়।

কণার আকৃতি সম্পর্কে অতিরিক্ত তথ্য পাওয়ার কারণে দ্বৈত-মেরুকরণ রাডার সহজে বৃষ্টিপাতকে বায়ুবাহিত ধ্বংসাবশেষ থেকে আলাদা করতে পারে, ফলে টর্নেডো শনাক্ত করা তুলনামূলকভাবে সহজ হয়। ডপলার রাডারের প্রতিফলন, বেগ এবং স্পেকট্রাল প্রস্থের সঙ্গে এই নতুন তথ্য যুক্ত হওয়ায় গবেষকেরা বৃষ্টিপাতের ধরণ নির্ণয়, অ-আবহাওয়াজনিত লক্ষবস্তু আলাদা করা এবং আরও নির্ভুল বৃষ্টিপাত-সংগ্রহের অ্যালগরিদম তৈরিতে কাজ করছেন। যুক্তরাষ্ট্রে NCAR ও NSSL এই ক্ষেত্রে অগ্রগণ্য।

NOAA-র অধীনে NSSL পরীক্ষামূলকভাবে দ্বৈত-মেরুকরণ রাডার স্থাপন করে এবং তাদের সব ১০ সেমি NEXRAD রাডারকে ডুয়াল-পোলারাইজেশন সক্ষমতায় রূপান্তর সম্পন্ন করে ২০১৩ সালের এপ্রিল মাসে। ২০০৪ সালে Alabama-র Huntsville শহরের ARMOR ডপলার রাডারকে একটি SIGMET রিসিভার যুক্ত করে ডুয়াল-পোলারমেট্রিক সক্ষমতা দেওয়া হয়। Canada-র Montreal শহরের McGill University-এর জে. এস. মার্শাল রাডার অবজারভেটরি ১৯৯৯ সালে যন্ত্র রূপান্তর করে এবং ২০১৮ সালে বন্ধ হওয়া পর্যন্ত Environment Canada এই তথ্য ব্যবহার করে। Toronto-র উত্তরে King City-তে অবস্থিত আরেকটি রাডার ২০০৫ সালে ডুয়াল-পোলারাইজড হয়, যা ৫ সেমি তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যবহার করে এবং তুলনামূলকভাবে বেশি অ্যাটেন্যুয়েশন অনুভব করে। Environment Canada ধীরে ধীরে তাদের সব রাডারকে ডুয়াল-পোলারাইজেশনে রূপান্তর করছে। একইভাবে, Météo-France-ও তাদের নেটওয়ার্কে দ্বৈত-মেরুকরণ ডপলার রাডার যুক্ত করার পরিকল্পনা করছে।

## রাডার প্রদর্শন পদ্ধতি

### পরিকল্পনা অবস্থান নির্দেশক

যেহেতু তথ্য প্রতিটি কোণ ধরে সংগ্রহ করা হয়, তাই তা প্রদর্শনের প্রথম পদ্ধতি হলো প্ল্যান পজিশন ইন্ডিকেটর (PPI), যা মূলত দ্বিমাত্রিক এক চিত্রে রাডার প্রতিফলনের বিন্যাস দেখায়। গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো—বিভিন্ন দূরত্ব থেকে রাডারে পৌঁছানো প্রতিধ্বনিগুলো আসলে মাটির ওপরে ভিন্ন ভিন্ন উচ্চতার স্তর থেকে আসে।

এটি অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ কারণ রাডারের খুব কাছে যে প্রবল বৃষ্টিপাত দেখা যায়, তা সাধারণত মাটিতে পৌঁছানো প্রকৃত বৃষ্টির হারের খুব কাছাকাছি। কিন্তু প্রায় ১৬০ কিলোমিটার দূরত্বে রাডার যা শনাক্ত করে, তা মাটির প্রায় ১.৫ কিলোমিটার ওপরে ঘটে এবং ভূপৃষ্ঠে যে পরিমাণ বর্ষণ হবে, তার তুলনায় অনেক ভিন্ন হতে পারে। ফলে রাডার থেকে ভিন্ন দূরত্বে থাকা প্রতিধ্বনিগুলোর সরাসরি তুলনা করা কঠিন।

রাডারের খুব নিকটবর্তী স্থল-প্রতিফলনও PPI-কে প্রভাবিত করে এবং সেগুলো প্রকৃত আবহাওয়াজনিত প্রতিধ্বনি হিসেবে ভুল ব্যাখ্যা হওয়ার ঝুঁকি থাকে। এসব ত্রুটি সংশোধনের জন্য অন্যান্য পণ্য ও অতিরিক্ত প্রক্রিয়াজাত ডেটা তৈরি করা হয়েছে।

ব্যবহার: প্রতিফলন, ডপলার এবং পোলারিমেট্রিক—সব ধরনের তথ্যই PPI রূপে প্রদর্শন করা যায়।

ডপলার তথ্য ব্যবহারের ক্ষেত্রে দুটি দৃষ্টিভঙ্গি থাকে: পৃষ্ঠ-সাপেক্ষে অথবা ঝড়-সাপেক্ষে। বিভিন্ন উচ্চতায় বাতাসের দিক-গতিবেগ নির্ণয়ের জন্য সাধারণ বৃষ্টিপাতের সামগ্রিক গতি বিবেচনা করতে হলে রাডার-সাপেক্ষ ডেটা ব্যবহার উপযোগী। কিন্তু বজ্রঝড়ে ঘূর্ণন বা বাতাসের শিয়ার শনাক্ত করতে চাইলে ঝড়-সাপেক্ষ প্রদর্শনই বেশি কার্যকর—যেখানে বৃষ্টিপাতের সামগ্রিক গতিবেগ বাদ দিয়ে এমনভাবে তথ্য দেখানো হয়, যেন ব্যবহারকারী মেঘের ওপর বসে বাতাসের প্রকৃত গতি লক্ষ্য করছেন।

### ধ্রুবক-উচ্চতা পরিকল্পনা অবস্থান নির্দেশক

PPI-এর সীমাবদ্ধতা দূর করার জন্য কানাডার গবেষকেরা ধ্রুবক-উচ্চতা পরিকল্পনা অবস্থান নির্দেশক (CAPPI) পদ্ধতি উদ্ভাবন করেন। এটি রাডার ডেটার একটি অনুভূমিক ক্রস-সেকশন, যেখানে নির্দিষ্ট উচ্চতায় থাকা প্রতিধ্বনিগুলো একত্র করে দেখানো হয়। ফলে রাডার থেকে ভিন্ন দূরত্বে থাকা বৃষ্টিপাতকে সমান ভিত্তিতে তুলনা করা যায় এবং স্থল প্রতিধ্বনি এড়ানো সম্ভব হয়। যদিও তথ্য ভূমি থেকে নির্দিষ্ট উচ্চতায় সংগ্রহ করা হয়, তবুও স্থল-স্টেশনের রিপোর্টের সঙ্গে রাডার তথ্যের তুলনা করে একটি কার্যকর সম্পর্ক নির্ণয় করা যায়।

CAPPI তৈরি করতে রাডারের অনেকগুলো স্ক্যান-কোণের প্রয়োজন হয়—অনুভূমিকের কাছাকাছি কোণ থেকে শুরু করে প্রায় উল্লম্ব পর্যন্ত—যাতে নির্দিষ্ট উচ্চতায় যতটা সম্ভব সম্পূর্ণ কাট পাওয়া যায়। তবুও একটি নির্দিষ্ট দূরত্বের পর কোনও উপযুক্ত স্ক্যান-কোণ মেলে না, ফলে সেই বিন্দুর পরে CAPPI কার্যত সর্বনিম্ন কোণ-ভিত্তিক PPI হয়ে যায়। উপরের কোণ-চিত্রে ১.৫ কিমি ও ৪ কিমি উচ্চতার CAPPI তৈরিতে ব্যবহৃত ডেটার জিগজ্যাগ রেখা দেখা যায়; লক্ষ্য করলে বোঝা যায়, প্রায় ১২০ কিমি দূরত্বের পর একই ডেটা পুনরায় ব্যবহার করা হয়।

#### ব্যবহার
যেহেতু CAPPI রাডার থেকে প্রতিটি বিন্দুতে কাঙ্ক্ষিত উচ্চতার সবচেয়ে কাছের কোণ ব্যবহার করে, তাই রাডার কভারেজের বিভিন্ন বিন্দুতে, চিত্রে যেমন দেখা যায়, ডেটা কিছুটা ভিন্ন উচ্চতা থেকে উৎপন্ন হতে পারে। অতএব, এই উচ্চতার পরিবর্তন কমানোর জন্য পর্যাপ্ত সংখ্যক স্ক্যান-কোণ থাকা অত্যন্ত জরুরি। তদুপরি, শব্দহীন চিত্র তৈরি করতে উচ্চতার সঙ্গে ডেটার ধরণ তুলনামূলকভাবে ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হতে হবে।

প্রতিফলন-সংক্রান্ত ডেটা উচ্চতার সঙ্গে তুলনামূলকভাবে মসৃণভাবে পরিবর্তিত হয়, তাই CAPPI সাধারণত এগুলো প্রদর্শনের জন্য ব্যবহৃত হয়। অন্যদিকে, বেগ-সংক্রান্ত ডেটা উচ্চতার সঙ্গে দ্রুত দিক পরিবর্তন করতে পারে এবং এদের CAPPI সাধারণ নয়। মনে হয় শুধুমাত্র বিশ্ববিদ্যালয় নিয়মিত ডপলার CAPPI তৈরি করে, যার রাডারে ২৪টি কোণ রয়েছে। যাইহোক, কিছু গবেষক ঘূর্ণিঝড় এবং পণ্যর বিকাশ অধ্যয়নের জন্য বেগ CAPPI ব্যবহার করে গবেষণাপত্র প্রকাশ করেছেন।

অবশেষে, পোলারিমেট্রিক ডেটা তুলনামূলকভাবে সাম্প্রতিক এবং প্রায়শই শব্দযুক্ত। যদিও কোম্পানি এই ধরনের চিত্র তৈরি করতে সক্ষম একটি সফ্টওয়্যার অফার করে, তাদের ক্ষেত্রে CAPPI'র নিয়মিত ব্যবহার দেখা যায় না।

### উল্লম্ব কম্পোজিট

PPI সমস্যার আরেকটি সমাধান হলো মাটির উপরে একটি স্তরে সর্বাধিক প্রতিফলনের চিত্র তৈরি করা। এই সমাধানটি সাধারণত তখনই নেওয়া হয় যখন উপলব্ধ কোণের সংখ্যা ছোট বা পরিবর্তনশীল হয়। ন্যাশনাল ওয়েদার সার্ভিস এই ধরনের কম্পোজিট ব্যবহার করছে কারণ তাদের স্ক্যানিং স্কিম তাদের প্রয়োজন অনুসারে ৪ থেকে ১৪ কোণে পরিবর্তিত হতে পারে, যা খুব মোটা CAPPI তৈরি করবে। কম্পোজিট নিশ্চিত করে যে স্তরে কোনও শক্তিশালী প্রতিধ্বনি মিস না হয় এবং ডপলার বেগ ব্যবহার করে ভূমির প্রতিধ্বনি দূর করা যায়। বেস এবং কম্পোজিট পণ্যের তুলনা করে, কেউ ভার্গা এবং আপড্রাফ্ট জোন সনাক্ত করতে পারে।

### সঞ্চয়

রাডার তথ্যের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার হলো বৃহৎ অববাহিকায় বৃষ্টিপাতের পরিমাণ নির্ণয় করার ক্ষমতা, যা জলবিদ্যাগত গণনায় ব্যবহৃত হয়; এই ধরনের তথ্য বন্যা নিয়ন্ত্রণ, পয়ঃনিষ্কাশন ব্যবস্থাপনা এবং বাঁধ নির্মাণে কার্যকর। রাডার আবহাওয়া থেকে গণনা করা তথ্য স্থল স্টেশন থেকে প্রাপ্ত তথ্যের সঙ্গে একত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে।

রাডারে বৃষ্টিপাতের পরিমাণ তৈরি করতে, আমাদের একটি বিন্দুতে বৃষ্টিপাতের হার PPI, বা CAPPI, এবং পরবর্তী বিন্দুর মধ্যবর্তী গড় মান দিয়ে অনুমান করতে হবে; তারপর সেই চিত্রগুলির মধ্যবর্তী সময়ের সঙ্গে গুণ করতে হবে। যদি কেউ আরও দীর্ঘ সময় ধরে সময় চায়, তাহলে সেই সময়ের মধ্যে চিত্র থেকে চিত্র পর্যন্ত সমস্ত সঞ্চয় যোগ করতে হবে।

### ইকোটপস
বিমান চলাচল রাডার ডেটার ব্যাপক ব্যবহারকারী। এই ক্ষেত্রে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ একটি মানচিত্র হলো বিমান পরিকল্পনা এবং বিপজ্জনক আবহাওয়া এড়াতে ইকোটপস। বেশিরভাগ দেশের আবহাওয়া রাডারগুলি পর্যাপ্ত কোণ স্ক্যান করে যাতে কভারেজ এলাকার উপর একটি 3D ডেটা সেট থাকে। আয়তনের মধ্যে সর্বোচ্চ উচ্চতা কত বৃষ্টিপাত পাওয়া যায় তা অনুমান করা তুলনামূলকভাবে সহজ। তবে, এগুলি মেঘের শীর্ষ নয়, কারণ এগুলি সর্বদা বৃষ্টিপাতের উপরে বিস্তৃত থাকে।

### উল্লম্ব ক্রস বিভাগ

মেঘের উল্লম্ব গঠন, বিশেষ করে বজ্রঝড় বা গলন স্তরের স্তর জানতে, রাডার ডেটার একটি উল্লম্ব ক্রস-সেকশন পণ্য আবহাওয়াবিদদের কাছে উপলব্ধ। এটি শুধুমাত্র স্থানাঙ্ক A থেকে B পর্যন্ত একটি রেখা বরাবর ডেটা প্রদর্শন করে করা হয়, যা বিভিন্ন কোণ থেকে স্ক্যান করা হয়েছে।

### পরিসর উচ্চতা নির্দেশক

যখন একটি আবহাওয়া রাডার শুধুমাত্র উল্লম্ব অক্ষে স্ক্যান করে, তখন এটি PPI স্ক্যানের মতো একই রেজোলিউশনে ডেটা পেতে পারে, যা প্রায়শই ভলিউম থেকে মোটা ইন্টারপোলেশনের বিপরীতে, যার মধ্যে স্ক্যানগুলি প্রায়শই কয়েক মিনিট এবং হাজার হাজার ফুট সময়ের মধ্যে পৃথক হয়। এই আউটপুটকে রেঞ্জ হাইট ইন্ডিকেটর (RHI) বলা হয়, যা ঝড়র বিস্তারিত ছোট-স্কেল উল্লম্ব কাঠামো দেখার জন্য দুর্দান্ত। যেমনটি উল্লেখ করা হয়েছে, এটি উপরে উল্লিখিত উল্লম্ব ক্রস-সেকশন থেকে আলাদা, কারণ রাডার অ্যান্টেনা শুধুমাত্র উল্লম্বভাবে স্ক্যান করে এবং সাইটের চারপাশে পুরো 360 ডিগ্রি স্ক্যান করে না। এই ধরণের পণ্য সাধারণত শুধুমাত্র গবেষণা রাডারগুলিতে পাওয়া যায়।

### রাডার নেটওয়ার্ক

গত কয়েক দশক ধরে, রাডার নেটওয়ার্কগুলি বিস্তৃত করা হয়েছে যাতে বৃহৎ অঞ্চল জুড়ে যৌগিক দৃশ্য তৈরি করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, কানাডা, অস্ট্রেলিয়া, জাপান এবং ইউরোপের বেশিরভাগ দেশ তাদের রাডার নেটওয়ার্ক থেকে প্রাপ্ত চিত্রগুলিকে একটি একক প্রদর্শনীতে একত্রিত করে।

প্রকৃতপক্ষে, এই ধরনের নেটওয়ার্কে বিভিন্ন ধরণের রাডার থাকতে পারে যার বৈশিষ্ট্য বিভিন্ন রকমের, যেমন বিমের প্রস্থ, তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং ক্রমাঙ্কন। নেটওয়ার্ক জুড়ে ডেটা মেলানোর সময় এই পার্থক্যগুলি বিবেচনায় নেওয়া উচিত, বিশেষ করে যখন দুটি রাডার একই বিন্দুকে কভার করে তখন কোন ডেটা ব্যবহার করা উচিত তা নির্ধারণ করার সময়। যদি কেউ শক্তিশালী প্রতিধ্বনি ব্যবহার করে কিন্তু এটি সবচেয়ে দূরবর্তী রাডার থেকে আসে, তাহলে সেগুলি এমন রিটার্ন ব্যবহার করে যা বৃষ্টি বা তুষার থেকে আসে যা মাটিতে পৌঁছানোর আগে বাষ্পীভূত হতে পারে (virga)। যদি কেউ নিকটতম রাডার থেকে ডেটা ব্যবহার করে, তবে বজ্রপাতের মধ্য দিয়ে যাওয়ার মাধ্যমে এটি হ্রাস করা যেতে পারে। রাডারের নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে বৃষ্টিপাতের যৌগিক চিত্রগুলি এই সমস্ত সীমাবদ্ধতাগুলি মাথায় রেখে তৈরি করা হয়।

### স্বয়ংক্রিয় অ্যালগরিদম

আবহাওয়াবিদদের বিপজ্জনক আবহাওয়া সনাক্ত করতে সাহায্য করার জন্য, আবহাওয়া রাডার চিকিৎসা কর্মসূচিতে গাণিতিক অ্যালগরিদম চালু করা হয়েছে। ডপলার বেগের তথ্য বিশ্লেষণের ক্ষেত্রে এগুলি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ কারণ এগুলি আরও জটিল। মেরুকরণের তথ্যের জন্য আরও অ্যালগরিদমের প্রয়োজন হবে।

প্রতিফলনের জন্য প্রধান অ্যালগরিদম:

উল্লম্বভাবে সমন্বিত তরল (VIL) হল মেঘের মোট বৃষ্টিপাতের একটি অনুমান।

* VIL ঘনত্ব হল VIL কে মেঘের উপরের উচ্চতা দিয়ে ভাগ করলে। এটি বজ্রপাতের সময় বড় শিলাবৃষ্টির সম্ভাবনার একটি ইঙ্গিত।
* সম্ভাব্য বাতাসের ঝাপটা, যা VIL ব্যবহার করে মেঘের নীচে বাতাস (ডাউনড্রাফ্ট) অনুমান করতে পারে এবং একটি নির্দিষ্ট ঝড় কোষের জন্য ইকোটপগুলির উচ্চতা (রাডারের আনুমানিক মেঘের শীর্ষ) অনুমান করতে পারে।
* শিলাবৃষ্টির অ্যালগরিদম যা শিলাবৃষ্টির উপস্থিতি এবং এর সম্ভাব্য আকার অনুমান করে।

ডপলার বেগের জন্য প্রধান অ্যালগরিদম:

মেসোসাইক্লোন সনাক্তকরণ: একটি ছোট বৃত্তাকার অঞ্চলে বেগ পরিবর্তনের ফলে এটি শুরু হয়। অ্যালগরিদমটি রাডার থেকে একটি রেডিয়াল রেখা বরাবর, দুটির মধ্যে শূন্য বেগ রেখা সহ অভ্যন্তরীণ/বহির্গামী বেগের "দ্বিগুণ" অনুসন্ধান করছে। সাধারণত মেসোসাইক্লোন সনাক্তকরণটি বজ্রঝড় মেঘে ঘূর্ণনের তাৎপর্যপূর্ণ হওয়ার জন্য রশ্মির দুটি বা ততোধিক স্তূপীকৃত প্রগতিশীল কাতে পাওয়া উচিত।

* টিভিএস বা টর্নেডো ভর্টেক্স সিগনেচার অ্যালগরিদম মূলত একটি মেসোসাইক্লোন যার একটি বৃহৎ বেগ থ্রেশহোল্ড অনেক স্ক্যানিং কোণের মাধ্যমে পাওয়া যায়। এই অ্যালগরিদমটি নেক্সরাডে টর্নেডো গঠনের সম্ভাবনা নির্দেশ করতে ব্যবহৃত হয়।
* নিম্ন স্তরে বায়ু শিয়ার: এই অ্যালগরিদম তথ্যের বিন্দু থেকে বিন্দুতে বায়ুর বেগের তারতম্য সনাক্ত করে এবং রাডার বিমের লম্ব শূন্য রেখা সহ অভ্যন্তরীণ/বহির্গমন বেগের দ্বিগুণ সন্ধান করে। বায়ু শিয়ার ডাউনড্রাফ্ট, (ডাউনবার্স্ট এবং মাইক্রোবার্স্ট), দমকা হাওয়ার সাথে এবং বজ্রঝড়ের সময় অশান্তির সাথে সম্পর্কিত।
* VAD উইন্ড প্রোফাইল (VWP) হল একটি ডিসপ্লে যা ডপলার বিভাগে ব্যাখ্যা করা কৌশল ব্যবহার করে বায়ুমণ্ডলের বিভিন্ন উচ্চ স্তরে অনুভূমিক বাতাসের দিক এবং গতি অনুমান করে।

### অ্যানিমেশন

রাডার অ্যানিমেশন প্রতিফলন এবং বেগের ধরণগুলির বিবর্তন দেখাতে পারে। ব্যবহারকারী আবহাওয়া সংক্রান্ত ঘটনার গতিবিদ্যা সম্পর্কে তথ্য বের করতে পারেন, যার মধ্যে গতি এক্সট্রাপোলেট করার এবং বিকাশ বা অপচয় পর্যবেক্ষণ করার ক্ষমতা অন্তর্ভুক্ত। এটি অ-আবহাওয়া সংক্রান্ত নিদর্শন (মিথ্যা প্রতিধ্বনি)ও প্রকাশ করতে পারে যা পরে আলোচনা করা হবে।

#### ভূ-স্থানিক উপাদান সহ রাডার ইন্টিগ্রেটেড ডিসপ্লে

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে আবহাওয়া রাডার ডেটার একটি নতুন জনপ্রিয় উপস্থাপনা হল রাডার ইন্টিগ্রেটেড ডিসপ্লে উইথ জিওস্পেশিয়াল এলিমেন্টস (RIDGE) এর মাধ্যমে যেখানে রাডার ডেটা ভূ-স্থানিক উপাদান যেমন টোপোগ্রাফি মানচিত্র, মহাসড়ক, রাজ্য/কাউন্টি সীমানা এবং আবহাওয়ার সতর্কতা সহ একটি মানচিত্রে প্রক্ষেপণ করা হয়। প্রক্ষেপণটি প্রায়শই নমনীয় হয় যা ব্যবহারকারীকে বিভিন্ন ভৌগোলিক উপাদানের পছন্দ করার সুযোগ দেয়। এটি প্রায়শই একটি নির্দিষ্ট সময়কাল ধরে রাডার ডেটার অ্যানিমেশনের সাথে একত্রে ব্যবহৃত হয়।

## সীমাবদ্ধতা এবং শিল্পকর্ম

রাডার ডেটা ব্যাখ্যা বায়ুমণ্ডল এবং আবহাওয়া লক্ষ্যবস্তু সম্পর্কে অনেক অনুমানের উপর নির্ভর করে, যার মধ্যে রয়েছে:

* আন্তর্জাতিক মানের বায়ুমণ্ডল।
* লক্ষ্যবস্তুগুলি Rayleigh বিক্ষিপ্তকরণ মেনে চলার জন্য যথেষ্ট ছোট, যার ফলে বৃষ্টিপাতের হার বৃষ্টিপাতের হারের সমানুপাতিক হয়।
* রশ্মি দ্বারা স্ক্যান করা আয়তন আবহাওয়া সংক্রান্ত লক্ষ্যবস্তুতে (বৃষ্টি, তুষার, ইত্যাদি) পূর্ণ, সবই একই ধরণের এবং অভিন্ন ঘনত্বের।
* কোনও অ্যাটেন্যুয়েশন নেই
* কোনও পরিবর্ধন নেই
* বিমের পার্শ্ব লবগুলি থেকে প্রত্যাবর্তন নগণ্য।
* রশ্মিটি গাউসিয়ান ফাংশন বক্ররেখার কাছাকাছি, যার শক্তি প্রস্থের অর্ধেকে হ্রাস পেয়ে অর্ধেক হয়ে যায়।
* বহির্গামী এবং প্রত্যাবর্তনকারী তরঙ্গগুলি একইভাবে মেরুকৃত।
* বারবার চিন্তা করলে কোন প্রতিফল পাওয়া যায় না।

এই অনুমানগুলি সর্বদা পূরণ হয় না; নির্ভরযোগ্য এবং সন্দেহজনক প্রতিধ্বনির মধ্যে পার্থক্য করতে সক্ষম হতে হবে।

### অস্বাভাবিক বংশবিস্তার (অ-মানক বায়ুমণ্ডল)

#### অতি প্রতিসরণ

#### প্রতিসরণ অধীনে

### রেলে-বহির্ভূত লক্ষ্যবস্তু

### রেজোলিউশন এবং আংশিকভাবে ভরা স্ক্যান করা ভলিউম

### রশ্মির জ্যামিতি

### আবহাওয়া-বহির্ভূত লক্ষ্যমাত্রা

### বায়ু খামার

### অ্যাটেন্যুয়েশন

### উজ্জ্বল ব্যান্ড

### একাধিক প্রতিফলন

## সমাধান এবং ভবিষ্যতের সমাধান

### ফিল্টারিং

### মেসোনেট

### স্ক্যানিং কৌশল

### ইলেকট্রনিক সাউন্ডিং

## বিশেষায়িত অ্যাপ্লিকেশন

### এভিওনিক্স আবহাওয়া রাডার

#### অ্যান্টেনা

#### রিসিভার/ট্রান্সমিটার

### বজ্রপাত ট্র্যাকিং

### ডপলার রাডার এবং পাখির অভিবাসন

### উল্কাপিণ্ডের পতন সনাক্তকরণ

## তথ্যসূত্র

বিষয়শ্রেণী:আবহাওয়া সংক্রান্ত যন্ত্রপাতি এবং সরঞ্জাম
বিষয়শ্রেণী:রাডার
বিষয়শ্রেণী:রাডার আবহবিদ্যা
বিষয়শ্রেণী:আবহাওয়া রাডার