Radarbilder

Radarbilder kan vara till stor hjälp när man vill planera sin utevistelse. De visar var det har regnat eller snöat och hur nederbörden rör sig. För att kunna tolka informationen på rätt sätt kan det vara bra att veta hur bilderna är sammanställda.

Vad är en radarbild?

Radarbilderna på SMHI:s hemsida är så kallade kompositbilder. Kompositbilderna är sammansatt av information från tillgängliga väderradaranläggningar likt en mosaik. Radarinformationen som används i kompositera representerar intensiteten hos radarekon. Radarekon som uppstår på grund av vatteninnehåll i atmosfären, eller vid detektion av andra föremål som helt eller delvis reflekterar radarstrålen. Radarekons intensitet är också den vanligaste förekommande informationen från en väderradar och kallas även för reflektivitet.

Hur är den sammansatt? Och varför är den sammansatt på detta sätt?

Sammansättning av radarinformation från olika anläggningar sker enligt en kombination av enkla regler. Vilken väderradar som bidrar till vilket området bestäms främst av geometri och radarstrålens höjd över markytan. En radaranläggnings bidrag till kompositen kan även påverkas vid blockering av radarstrålen, främst orsakad av terräng. I vissa fall tas även hänsyn till byggnader. Bidrag till kompositen kan dessutom bero på ifall radarstrålen dämpas på grund av vatten i atmosfären.

Radarstrålens höjd över markytan bestäms geometriskt av radarns position, vald elevationsvinkel, jordens krökning och atmosfärisk refraktion. Sammantaget ger detta att radarstrålens höjd över markytan normalt sett ökar med avståndet från radaranläggningen. Maximal räckvidd för svenska väderradaranläggningar är 240 km. Vid detta avstånd är radarstrålens höjd över markytan omkring 5-6 km, att jämföra med antennens placering ett tiotal meter över markytan.

Ambitionen är att radarbilderna skall representera nederbördsintensitet vid markytan. Varför radarinformation insamlad närmast marken bedöms ha bäst överensstämmelse mot nederbörd och därmed används i kompositen.

Väderradar insamlar information från olika höjder genom att rikta antennen i olika elevationsvinklar, olika vinklar över horisonten. Beroende på kvalitet och riktighet i information från elevationsvinkeln närmast mark kan denna ersättas av information från högre elevationsvinklar.

All ingående radarinformation projiceras till marknivå vid sammanställning till en bild och blir härmed möjlig att presentera mot en kartbakgrund. Bidrag från tillgängliga väderradaranläggningar i en komposit utifrån geometriska begränsningar illustreras i figur 1. Skärningslinjerna illustrerar bidraget från angränsande radaranläggningar där radarstrålarna möts på samma höjd över markytan.

Radar, Resulterande bidrag i komposit
Figur 1: Väderradaranläggningars bidrag till kompositbilder utifrån räckvidd och skärningslinje (t.v.). Resulterande bidrag i komposit (t.h.). Förstora Bild

Efterbehandling av radarinformation

För att skapa en så bra representation av nederbördsintensitet vid markytan som möjligt görs vissa justeringar av radarinformationen. I vissa områden finns enbart information från väderradaranläggningar på hög höjd över mark. Denna information behöver inte nödvändigvis överensstämma till fullo med uppmätt nederbördsmängd i samma område. Därför justeras radarinformationen i kompositbilderna mot nederbördsmätare.

Eftersom en radaranläggning även kan detektera sådant som inte är nederbörd behövs det extern information som kan avgöra detta och även eliminera förekomsten i kompositbilden. En metod är att jämföra radarbild med satellitbild. Områden där det inte förekommer moln antas det inte heller förekomma nederbörd. Tyvärr finns det naturligtvis även undantag från detta enkla antagande, exempelvis när nederbörd faller ur en till synes klar atmosfär. Eller ett vanligare förekommande fall när fallstrimmoruppstår under moln, men som till skillnad från nederbörd inte når mark, ändå detekteras av en väderradar som vatten i atmosfären. En väderradar kan även detektera förekomst av vattendroppar och iskristaller inuti moln.

Varför innehåller radarbilder över samma område olika information?

Väderradaranläggningar kan detektera samma väderfenomen olika. Beroende på vilken eller vilka väderradaranläggningar som bidrar till en komposit kan ett och samma område innehålla olika information om radarekons form och intensitet. Detta blir speciellt tydligt vid tillfälligt bortfall av information från en eller flera anläggningar. Eller vid jämförelse mellan bidrag från exempelvis enbart svenska och bidrag från samtliga nordiska väderradaranläggningar.

Figur 2 illustrerar ett fall när väderradaranläggning A och B detekterar samma väderfenomen olika. Väderradar A detekterar svaga och måttliga ekon på låg höjd på kort avstånd samtidigt som väderradar B detekterar kraftigare ekon på högre höjd över markytan på ett längre avstånd. Är båda anläggningarna tillgängliga vid generering av kompositbilden är det A:s information som får bidra. Om istället enbart anläggning B finns tillgänglig kommer naturligtvis bidraget enbart från denna.

Bilden visar hur radaranläggningar på olika placeringar uppfattar ett väderfenomen.
Figur 2: Väderradaranläggningar kan detektera samma väderfenomen olika beroende på avstånd. Förstora Bild