Ilmatieteen laitoksen säätutkaverkkoon kuuluu kahdeksan tutkaa. Kuopion ja Utajärven tutkien lisäksi Korppoossa, Vantaalla, Kouvolassa ja Ikaalisissa sijaitsevat tutkat hyödyntävät jo kaksoispolarisaatiotekniikkaa. Tutkat on toimittanut Vaisala Oyj. Ilmatieteen laitos on ollut mukana tutkien kehittämisessä yhdessä Vaisalan kanssa.
Perinteisissä säätutkissa on käytetty pelkästään vaakasuuntaan polarisoituja mikroaaltoja, joilla saadaan sateesta mahdollisimman voimakas kaiku. Uusissa kaksoispolarisaatiotutkissa mitataan yhtaikaa sekä vaaka- että pystypolarisoiduilla aalloilla, ja niiden mittaaman sironnan erilaisia ominaisuuksia tarkastelemalla voidaan arvioida vaimennuksen määrää ja korjata se. Kaksoispolarisaatiosta on hyötyä myös rakeiden tunnistamisessa.
Uusi tekniikka pienentää arvioiden epävarmuutta rankkasateissa
Mittauspaikan ja tutka-antennin väliin sattuvat kovat sateet voivat heikentää merkittävästi tutkamittauksia. Kaksoispolarisaatiotekniikan avulla heikkenemistä voidaan arvioida ja korjata vanhoja tutkia paremmin.
Sateen mittaaminen säätutkalla perustuu mikroaaltojen sirontaan sadepisaroista. Mitä enemmän ja mitä isompia pisaroita tutkasäde kohtaa, sitä voimakkaampi kaiku niistä saadaan. Koska sateessa on tyypillisesti millimetrin kokoisia pisaroita kymmenen sentin välein, normaalisti aallot etenevät ongelmitta muutaman sadan kilometrin päähän ja takaisin.
Erityisen rankoissa sateissa säteilyn vaimeneminen matkan varrella aiheuttaa kuitenkin merkittävää virhettä.
Sadepisarat eivät ole pallon tai kyynelen muotoisia, vaan muistuttavat pikemminkin sämpylöitä. Varsinkin isot pisarat litistyvät pudotessaan ilmanvastuksen vaikutuksesta. Siksi vaakasuoraan polarisoidut mikroaallot kohtaavat pisarajoukossa enemmän vettä kuin pystysuoraan polarisoidut.
Eväitä liikenneturvallisuuden kohentamiseen
Uusi teknologia mahdollistaa muun muassa liikenneturvallisuuden parantamisen, sillä sateiden havainnointi ja ennustaminen tarkentuvat. Uuden teknologian ansiosta tutkat pystyvät erottelemaan sateen eri olomuodot, kuten veden, lumen ja rakeet toisistaan. Lisätiedon ansiosta meteorologit voivat havaita ja ennustaa sateiden voimakkuutta entistä tarkemmin.
Ilmatieteen laitos odottaa uuden teknologian parantavan myös mittausdatan laatua, sillä tutkakuvista saadaan entistä paremmin erotelluksi toisistaan paitsi eri sadetyypit, mutta myös sadehavaintoja häiritsevät linnut ja hyönteiset.
Kuopion kaksoispolarisaatiotutka on hyödyllinen alueen lentoliikenteelle. Sadepilvien sisäisen rakenteen tunteminen on lentoliikenteelle erityisen tärkeätä, sillä esimerkiksi linnut ja rakeet voivat aiheuttaa lentokoneille vaurioita. Lentäjien on myös oleellista tietää, mikä osa pilvestä on vettä, mikä jäätä. Uuden tutkan tuottamista kuvista lentosäätä ennustava lentosäämeteorologi voi aikaisempaa paremmin saada tietoa pilvissä syntyvistä vaarallisista ilmiöistä, kuten turbulenssista ja alijäähtyneestä vedestä.