Mekanisme Scattering Hidrometeor

Mekanisme Scattering

• Radar cuaca yang digunakan untuk mengindera ( melacak, membaca, mengukur ) hidrometeor di atmosfir, berbasis pada fenomena penghamburan ( scattering ) gelombang E/M oleh hidrometeor. 

• Dalam keadaan normal, muatan listrik partikel air dalam keadaan netral atau tidak terpolar.
• Pada saat butiran air ditabrak gelombang E/M maka akan terjadi polarisasi muatan (terjadi dipole muatan), yang besar kecilnya dan arah  polarisasinya (momen dipole ) tergantung pada kuat lemah (amplitudo) dan arah polarisasi gelombang E/M yang menabraknya. 

• Polarisasi juga akan mengikuti dinamika gelombang E/M yang menabraknya, sehingga frekuensi dan fasa osilasi polarisasi akan sama besar dengan frekuensi dan fasa gelombang E/M yang menabraknya.
• Karena terjadi osilasi polar pada setiap molekul hidrometeor, maka hidrometeor tersebut menjadi sumber gelombang E/M yang baru. Peristiwa inilah yang disebut scattering atau hamburan.

• Semakin kuat gelombang E/M yang menabraknya, semakin kuat gelombang hamburan  yang terjadi.
• Semakin banyak partikel yang terpolarisiasi, semakin kuat gelombang hamburan yang terjadi.
• Arah polarisasi hamburan juga mengikuti arah polarisasi gelombang E/M penabraknya, entah itu horisontal, vertikal maupun helikal.

Dimensi Partikel v/s Panjang Gelombang

Dalam teori scattering didefinisikan suatu nilai yang disebut size parameter α

α = π D / λ

Dan bila dibuat relasi antara D dan λ akan seperti berikut ini :

π D = α λ

dengan

                D : diameter partikel

           λ : panjang gelombang E/M 

Penggolongan kelas hamburan berdasarkan diameter partikel penghambur adalah sebagai berikut :

α  ≪ 1  atau  D  ≪  λ / π ,  masuk dalam kelas hamburan Raleigh

α  ∼  1  atau  D  ∼   λ / π ,  masuk dalam kelas hamburan Mie

α  ≫ 1  atau  D  ≫  λ / π ,  masuk dalam kelas hamburan Optik

Radar cuaca umumnya menggunakan band S, C dan X, dan pada umumnya radar cuaca bekerja di daerah Raleigh Scattering. Berdasarkan panjang gelombangnya, dapat kita lihat dimensi butiran air yang optimal untuk masing-masing band frekuensi.

// jik durung rampung iki cak !