IMO - Torre: Tempo e Clima - Universidade de Aveiro

D.E.E.
Instrumentação e Métodos de Observação em superfície
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Às vezes a Equação (XVII.2) e a (XVII.3) combinam-se, dando lugar a:
G 2 λ 2
P r = P t
( 4π) 3 r 4 π ⎛ rθ ⎞
2 h
⎜ ⎟
⎝ 2 ⎠ 2 η (XVII.4)
onde µ denota a reflectividade do radar por unidade de volume.
Tanto na equação (XVII.2), como na (XVII.3), e portanto na (XVII.4), se supõe
que o ganho da antena é uniforme, dentro dum limite de três decibeis, o que não é exacto;
na equação (XVII.2) deve usar-se um ganho médio algo inferior ao axial; por outro lado,
também convém definir o volume efectivo em forma integral estendida a todo o feixe, em
lugar de considerar só a zona do mesmo correspondente aos limites de 3 decibeis.
Supondo que a forma do feixe é gaussiana, a (XVII.4) pode escrever-se,
aproximadamente:
G 2 λ 2 θ 2 hη
P r = P t
1024π 2 ln 2r 2
que difere da (XVII.4), só no factor
1
(2Ln2) .
(XVII.5)
Para o caso de uma só partícula dispersa esférica, de tamanho pequeno frente ao
comprimento de onda do radar (basta que o seu radio seja da ordem de 0,1 λ), a secção
eficaz de retrodispersão está relacionada com o raio da esfera por K = (m 2 -1)/(m 2 +2),
sendo m = n-ik, o índice de refracção complexo da esfera; n= índice de refracção e k =
coeficiente de absorção. Esta lei conhecida pelo nome de lei de dispersão de Rayleigh, e
as partículas, suficientemente pequenas para que lhe sejam aplicáveis, denominam-se
dispersores de Rayleigh. O termo de refracção K depende da temperatura e comprimento
de onda, assim como da composição da esfera. Para os comprimentos de onda utilizados
para os radares meteorológicos, e para o intervalo de temperaturas consideradas em
meteorologia, |K| 2 = 0,93, para a água e 0,21 para o gelo. Em consequência, uma esfera
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Instrumentação e Métodos de Observação
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