Nguyên lý của Radar âm thanh

Radar âm thanh được sử dụng để thăm dò nhiệt độ và cấu trúc trường gió của tầng khí quyển thấp hơn. Nó hoạt động bằng cách truyền định hướng các xung âm thanh cường độ cao ở một tần số cụ thể và sau đó nhận được tiếng vang âm thanh rải rác. Bằng cách phân tích cường độ của những tiếng vang rải rác này, người ta có thể xác định cấu trúc nhiệt của khí quyển-chẳng hạn như cường độ và chiều cao đối lưu, cũng như sự hiện diện của các lớp đảo ngược-và đánh giá các điều kiện nhiễu loạn. Hơn nữa, bằng cách so sánh sự chênh lệch tần số giữa sóng âm truyền đi và tiếng vang tán xạ, có thể tính toán hướng và tốc độ gió thay đổi như thế nào theo thời gian và độ cao. Tuy nhiên, do sóng âm bị suy giảm đáng kể khi chúng truyền qua khí quyển nên phạm vi phát hiện của radar âm thanh bị hạn chế, thường chỉ mở rộng đến độ cao khoảng một km.

Tốc độ âm thanh về bản chất có liên quan đến nhiệt độ khí quyển và tốc độ gió; do đó, khi sự phân bố nhiệt độ khí quyển và tốc độ gió không-đồng đều (tức là có sự dao động), nó sẽ khiến sóng âm bị tán xạ. Đáng chú ý, hiệu suất tán xạ của sóng âm lớn hơn khoảng một triệu lần so với sóng vô tuyến hoặc sóng ánh sáng. Kết quả là sóng âm đóng vai trò là môi trường đặc biệt nhạy để đo sự dao động của nhiệt độ và gió trong khí quyển.