«Regn, seinare regnbyer.» Vêrvarslinga på Vestlandet feller dommen over nok ein sumar. Eg, den vesle guten, sit åleine og lyttar til den dystre bodskapen som kjem ut på mellombylgja i den oransje transistorradioen til tante. Dei vaksne ligg på lemmen og kviler. Eg vona at me berre var uheldige her vest, og at det snart skulle letta.

Då eg vart student, tok eg grunnkurs i meteorologi. Der fekk eg veta at me var dømde til evig repetisjon av sveipande lågtrykk frå vest. Dei gjev fyrst ein varmfront med siperegn, dinest ein kaldfront med regnbyer. Eg gjekk inn i ein mild depresjon som knapt har letta.

Eg skal sykla heim frå jobben. Eg opnar Yr, ei fantastisk teneste frå NRK og Meteorologisk institutt. Eg opnar kartet som viser regnbyene si ferd som blå stripar over kartet. Der det er mørkeblått, regnar det særs mykje. Eg avpassar ferda i ei tidsluke mellom to regnbyer for å koma meg tørr heim.

I Noreg har me ni vêrradarar i eit landsdekkjande nett. Dei er plasserte langs kysten eller høgt i terrenget, slik at dei kan observera store område. Radaren vart utvikla før og under annan verdskrigen. Føremålet var å oppdaga fienden. Ein radar, figur 1, sender ut ei elektromagnetisk bylgje i ein kort kraftig puls og går så over i lyttemodus. Den utsende pulsen treffer eit eller anna objekt som reflekterer litt av energien tilbake som eit ekko. Dette ekkoet kan så prosesserast, slik at ein finn ut kva ein ser.

For å få betre oppløysing prøvde ein under krigen å minska bylgjelengda i pulsen for å senda ut energien i ein smalare stråle som kunne sveipast over himmelen med ei rørleg antenne. I staden for å sjå Fritz i bombeflyet sitt vart heile ekkoet fylt med ekko frå nedbør. Vêrradaren var fødd, og resten av krigen vart brukt til å forska på radarekko frå nedbør og korleis ein kunne filtrera bort det dei såg på som støy.

Etter krigen vart ein del av desse forskarane arbeidslause, og dei byrja med å sjå på korleis radarteknologi kunne verta brukt til fredelege føremål. No finn du ein vêrradar i nasen på alle rutefly, og på bakken er dei strødde jamt utover heile jorda som eit viktig element i vêrvarslinga. I tillegg finst det ein nedskalert versjon av energikjelda til radarpulsen (magnetronen) i alle mikrobylgjeomnar.

Viktig for utviklinga av vêrradaren var Stormy Weather Group i Canada, leidd av J.S. Marshall. Marshall og doktorgradstudenten Walter Palmer fann ut korleis dropestorleiken i regn fordeler seg som ein funksjon av regnintensiteten målt i mm/h. Kort oppsummert: Dess meir intenst regn, dess større dropar. Med denne kunnskapen kunne ein finna samanhengen mellom radarekko og intensiteten av regn, den såkalla Z-R-relasjonen.

Når radarbylgjer er i storleiksordenen ti gongar større enn regndropane, får ein reflektert tilbake ekko frå regnet. Dersom ein brukar kortare radarbylgjer, noko som kunne vore freistande for å få betre oppløysing, vert ekkoet kraftig dempa og ubrukeleg. Regnradarar brukar primært 10 centimeter (S-band) og 5 centimeter (C-band) bylgjelengder, då storleiken på regndropane er ein stad mellom 0 og 8 millimeter i diameter.

Problemet med nedbøren er at han kjem i så mange former: regn, sludd eller hagl. Til dømes reflekterer sludd radarbylgjer mykje betre enn regn. Dersom me tenkjer at det er regn me måler når det sluddar, vil Z-R-relasjonen gje altfor stor intensitet på nedbøren. Ved å setja saman radarpulsen med to radiobylgjer med ulik polarisasjon der bylgjene står normalt på kvarandre, kan ein bestemme typen nedbør og sjå lenger inn i bya for å visa den indre strukturen.

Når regndropar vert store i intenst regn, vert dei ovale på grunn av luftmotstand og vind. Ved kraftig regn får ein radar med to polarisasjonar ulikt ekko for dei to polarisasjonane, og då veit ein at det ikkje sludd eller hagl.

For å finna ut kor fort nedbøren beveger seg, brukar ein dopplereffekten. Når noko kjem mot deg, vert bylgjelengda kortare, og når det beveger seg bort frå deg, vert ho lengre. Denne endringa i bylgjelengde kan radaren måle.

Frå vêrradaren kjem det ein kontinuerleg straum av data som meteorologane kan bruka på ymse vis. Me har jo alle vorte glade i kartet på Yr, men det finst mykje meir. Ein kan akkumulera nedbørsdata for eit gjeve område over ei gjeven tid og på den måten skaffa til vegs hydrologiske data. Sidan ein kan sveipa antennene og sjå inn i regnstormane, kan ein også visualisere dei i tre dimensjonar, som i figur 2, og sjå kva dei inneheld av nedbør og nedbørstypar.

På vegen heimover syklar eg forbi ei rad basestasjonar for mobiltelefoni. Dei fleste av dei er mata med radioliner med kort bylgjelengd. Desse radiolinene er på same måten som radarane under krigen plaga av nedbørsdemping. Kanskje ein kunne bruke data frå dei som eit nett av lokale vêrradarar, slik at ein kunne få veta kva slags vêr som kjem bak neste sving?

Per Thorvaldsen

Per.Eilif.Thorvaldsen@hvl.no