Предварительная оценка ресурса ветра
Содары – системы, которые используются для дистанционного измерения структуры вертикальной турбулентности и профиля ветра в нижних слоях атмосферы.
Системы содаров, подобны радарам (детектирование и определение расстояния посредством радиоволн), за исключением того, что звуковые волны удобнее использовать для выполнения указанных задач. Содары называют также акустическими зондами, эхозондами, акустическими радарами. Более знакомый термин – сонар, который используют для навигации с помощью звуковых волн. Однако, системы сонаров детектируют присутствие и локализацию объектов, погруженных в воду (например, подводных лодок), посредством анализа звукового сигнала, отраженного от них и возвратившегося к источнику звуковых колебаний. Системы содаров аналогичны, с важным отличием: среда распространения звуковых волн здесь – воздух, а не вода, и рассеивание сигнала происходит благодаря наличию турбулентности в атмосфере (слоев с различной плотностью воздуха и различным порядком движения воздушных масс).
Большинство систем содаров работают, испуская за короткие промежутки времени акустический пульсирующий сигнал, и затем принимая отраженный сигнал.
Вообще, интенсивность, как и т.н. Доплеровский сдвиг (частотный) отраженного сигнала, анализируются с целью определения скорости ветра, его направления и характеристик турбулентности атмосферы. Профиль атмосферы, как функция высоты, может быть получен путем анализа отраженного сигнала; который фиксируется приемным устройством после каждого переданного передатчиком импульса. Отраженный сигнал, который будет зафиксирован при любом времени задержки между передачей и приемом (откликом) позволяет получить данные о состоянии атмосферы с распределением по высоте, зависящие от скорости распространения звука в различных средах.
Системы содаров имеют максимальный диапазон в пределах от сотни до нескольких сотен метров высоты. Максимальный диапазон высоты может быть достигнут в местах установки содара, которые характеризуются низким уровнем окружающего шума и умеренно высокой относительной влажностью воздуха. В пустынях диапазон высоты ниже за счет того, что затухание звука сильнее в сухом воздухе.
Содары могут быть использованы всюду, где необходимо определять характеристики распространения ветра. Некоторые типичные применения: изучение дисперсии атмосферы, распределения ветра, предупреждение бурь, оперативный мониторинг ветра, анализ распространения звука, оценка микроволновых взаимодействий и контроль вихревых потоков самолетов.
По некоторым своим преимуществам системы содаров заменяют высокие мачты с множеством расположенных на них датчиков температуры и ветра. По сравнению с установкой такой мачты установить содар значительно дешевле и проще. И если учесть все эти затраты, содар станет уже не дорогостоящим изделием, а более дешевой и надежной альтернативой.
Также следует учесть, что предел по высоте для метеомачт – около 150 м. Большинство содаров дают возможность получить надежные данные на значительно больших высотах. 1000 и более метров