Ł. Szostak 

Radary pogodowe. 

ŁS - 1 

POLITECHNIKA RZESZOWSKA 

 

 

  Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa 

im. Ignacego Łukasiewicza  

 

 

 

 

 Katedra Awioniki i Sterowania

 

 

 
 
 

RADARY METOROLOGICZNE - INTERPRETACJA WSKAZAŃ 

 

Łukasz SZOSTAK 

 

Seminarium Dyplomowe 2001/2002 

LOTNICTWO - PILOTAŻ 

 
 

Streszczenie 

 

 

Niniejsza praca zawiera, krotki opis zasady działania cyfrowych radarów meteorologicznych, powstawa-

nie obrazu radarowego jak i błędy z nim związane, a także teorie wykrywania turbulencji. W drugiej części 
znajdują się praktyczne rady związane z prawidłowym posługiwaniem się radarem meteorologicznym, a także 
prawidłowa interpretacją obrazu radarowego oraz zostały zaprezentowane typowe echa szczególnie niebez-
piecznych zjawisk jakie może napotkać pilot podczas przelotu.  
 
 

1.Zasada działania 

 
1.1 Powstawanie obrazu radarowego 

Cyfrowe radary pogodowe działają na zasadzie zobrazowania echa.  Radar wysyła krótkotrwały impuls 

energii elektromagnetycznej, który porusza się w przestrzeni w postaci fali elektromagnetycznej. Kiedy fala ta 
spotyka cel , cześć tej energii zostaje odbita i wraca do anteny. Odbiornik radaru mierzy czasz jaki upłynął od 
momentu wysłania impulsu do powrotu echa i określa odległości do celu. Ponieważ antena radaru skanuje prze-
strzeń przed samolotem w sposób synchronizowany z wysłanym sygnałem, znany jest namiar na cel , a na ekra-
nie powstaje obraz, który jest przekrojem poprzecznym celu widzianym z góry. Wskaźnik radaru nazywa się 
PPI (plan position indicator). Grubość warstwy zobrazowanej na ekranie zależy od wysokości jak i kąta pochy-
lenia anteny            (tzw. TILT) 

Radar pogodowy może czasami wykryć inny samolot, szczególnie lecący naprzeciwko, ale nie jest prze-

znaczony do unikania kolizji. Nie jest również radarem nawigacyjnym, chociaż gdy pochylimy antenę w dół 
uzyskamy odbicia od powierzchni ziemi, a wybranie pozycji selektora parametrów pracy „MAP” ułatwia uzy-

skanie tych odbić. 

Z punktu widzenia bezpieczeństwa lotu, 

groźne zjawiska meteorologiczne, które powinny 
być unikane to grad oraz turbulencja. Niestety żad-
ne z nich nie jest bezpośrednio widoczne na ekranie 
radaru. Radar ukazuje jedynie te obszary opadów 
deszczu, z którymi zjawiska są związane. 

Radar najlepiej wykrywa wodę w postaci 

ciekłej ( nie wykryje pary wodnej, lodu, suchego i 
małego gradu). „Widzi” jedynie deszcz, mokry 
śnieg, mokry grad oraz suchy grad, ale jeśli jego 
średnica wynosi około 0.8 długości fali elekroma-
gnetycznej wysłanej przez radar, lub większej. ( w 
przypadku gdy radar pracuje na zakresie fal X su-
chy grad zostaje wykryty jeśli jego wielkość wyno-
si około 1”) 

Możliwość wykrywania przez radar opadów 

atmosferycznych wypływa z faktu rozpraszania 

energii na cząstkach opadów. Ponieważ moc sygnałów odbitych zmienia się proporcjonalnie do szóstej potęgi 

 

 

Rys.1. Zasada działania radaru 
Figure 1.How the radar works 

Ł. Szostak 

Radary pogodowe. 

ŁS - 2 

średnicy kropel, co wynika z równania wyważenia

 

Rayleigha  (wzór 1), który to wzór określa powierzchnię od-

bijającą przypadającą na jednostkę objętości, to mgły i chmury są źródłem słabych sygnałów rozproszonych w 
porównaniu z kroplami deszczu.  

 

gdzie: 

λ długość fali radaru, 

a - średnica cząstek, 
K - współczynnik związany z wypadkowym współczynnikiem refrakcji cząstek, 
N -liczba cząstek w jednostce objętości 

 
Odwrotnie ma się rzecz z cząstkami  śniegu, które spadając topią się szybko na wysokości zamarzania 

tworząc w przybliżeniu kuliste krople deszczu. Zjawisku temu towarzyszą silne echa, a nosi ono nazwę zjawiska 
efektu jasnego pasma („bright band"). 

Przypadek kulek gradu jest bardziej złożony. Mimo że wartość K = 2 jest dla lodu pięciokrotnie mniejsza 

niż dla wody, to jednak lód jest mało stratnym dielektrykiem dla mikrofal. Fakt ten powoduje, że duże kulki gra-
du         (o średnicy porównywalnej z długością fali) mogą działać jak soczewki, skupiające padające promie-

niowanie od wewnętrznej strony krzywizny soczewki i 
odbijające fale z powrotem do radaru. W przypadku czą-
stek o średnicy większej od długości  fali uzyskuje się 
echa od kulek lodu o większych wartościach niż echa od 
porównywalnej wielkości kropel wody. W przeciwień-
stwie bowiem do lodu, krople wody wprowadzają straty, 
pochłaniają energię fali padającej i odbijając ją tylko wy-
pukłą stroną swej powierzchni. Rezultatem tego jest roz-
praszanie energii odbitej w dużym kącie bryłowym, a 
brak jest jakiegokolwiek kierunkowego odbijania do ra-
daru. Gdy kulki gradu przechodzą przez wysokość top-
nienia, to na ich powierzchni tworzy się warstewka wody 
o grubości 0,1 mm. Kulki zaczynają wtedy odbijać jak 
duże krople wody, a sygnały echa gwałtownie maleją 
przynajmniej o rząd wielkości. 

 

 

 

1.2. Zniekształcenia obrazu radarowego 

Fale elekromagnetyczne są wysyłane przez antenę radaru umiejscowioną na dziobie samolotu. Antena 

zabudowana jest wewnątrz a jej osłona wykonana ze spe-
cjalnych materiałów  łatwo przepuszczających promie-
niowanie elekromagnetyczne. Może się jednak zdarzyć, 
że na jej powierzchni zacznie się gromadzić lód albo wo-
da. Nie powoduje to uszkodzenia osłony jednak osłabia 
sygnał powrotny  (odbity) i radar wskazuje mniejszą czu-
łość. Wtedy na ekranie radaru mogą pojawiać się ciemne 
plamy. 

 Lód  może wywoływać także zniekształcenie re-

frakcyjne (ugięcie fali) , co przejawia się utratą granic 
obrazu, (zerowy pierścień zaczynający się od  zerowej 
odległości, na każdym zakresie ekranu). Czasami lód 
powoduje powstanie przypadkowych ech wewnątrz osło-
ny i na ekranie pojawiają się nieistniejące cele. Znie-
kształcenia refrakcyjne, często mylą pilota, ponieważ za-
kłócenia te przypominają sytuację kiedy jest uszkodzone 
sterowanie tiltem.   Zalodzona lub zawodniona osłona 
radaru może być również przyczyną zmian echa co do 

kształtu jak i rozmiarów, podczas gdy samolot zmienia kurs lub wysokość. 

Innym rodzajem błędów mogą zaistnieć, kiedy antena jest odchylona w dół i oglądamy obraz powierzch-

ni ziemi. Pierwsze jest zwane „efektem wielkich równin”, który uwidacznia się najczęściej, kiedy  lecimy nad 
płaskimi równinami Stanów Zjednoczonych. W tych rejonach zarówno granice posiadłości jak i drogi, zabudo-
wania, i linie wysokiego napięcia są ułożone wg prostopadłych kierunków N-S / E-W. W rezultacie ich odbicia 

 (1) 

 

Rys. 2. Radarowe echa zjawisk  

Figure 2. Weather Radar Images 

Rys. 3. Radarowy obraz morza 

Figure 3. Sea returns 

Ł. Szostak 

Radary pogodowe. 

ŁS - 3 

 

 

Rys. 6. Turbulencja 

Figure 6. Turbulence 

TRV 

są intensywniejsze niż odbicia z innych kierunków i uwidaczniają się w postaci siatki linii zorientowanych wg 
głównych kierunków geograficznych nałożonych na mapę terenu. 

Drugie zjawisko jest związane z obrazem radarowym powierzchni morza i jest pokazane na rysunku 3.

 

Spokojna powierzchnia wody daje bardzo słabe odbicie, ponieważ energia wiązki rozprasza się. Tak samo się 
dzieje z wiązką, która napotyka nawietrzną stronę fali. Natomiast zawietrzna strona wody daje silne odbicie, ze 
względu  na jej stromość. Dlatego jasna plama na tle słabszego odbicia od powierzchni morza wskazuje nam 
kierunek wiatrów powierzchniowych. 

 

1.3 Teoria wykrywania turbulencji 

Najczęściej stosowaną techniką wykrywania turbulencji jest metoda zwana PPP (Pulse Pair Processing). 

Radar w czasie pracy typu „Wx+T” wysyła około 1400 impulsów na sekundę o mocy 10 kW. Procesor porów-
nuje odbicia kolejnych par impulsów ze sobą, tzn. sygnał powrotny impulsu pierwszego jest porównywany z 
sygnałem powrotnym impulsu drugiego, a odbicie impulsu drugiego z odbiciem trzeciego.  

Dla porównania wszystkich sygnałów powrotnych, 

radar dzieli ustawiony przez pilota zasięg na 128 jednako-
wych wycinków skanowanej przestrzeni, a następnie porów-
nuje sygnały powrotne (odbicia) pierwszego impulsu w każ-
dym wycinku z drugim w tym samym wycinku. Dla przykła-
du : odbicie pierwszego impulsu w wycinku 34 jest porów-
nywane z odbiciem drugiego impulsu w wycinku 34. Ten 
proces zachodzi w całej przestrzeni (128) wycinków i decy-
zja czy sygnalizować turbulencję lub nie sygnalizować 
turbulencji jest podejmowana przez PPP dla każdego 
wycinka osobno. Jeśli turbulencja zostanie wykryta, wycinek 
przybiera kolor biały. 

Informacją o mocy odbitej jest wektor całkowitego 

odbicia TRV ( Total Return Vector ), jest on sumą odbić od 
każdej kropli znajdującej się w danym wycinku. Pokazany 
jest on na  rysunku 4.

 

Uproszczony przykład wyjaśniający sens pojęcia TRV 

pokazany na tym rysunku jest następujący: wycinek napro-
mieniowany wiązką radarową zawiera 5 jednakowych kropli 
wody, znajdujących się w niewielkiej odległości od siebie. 
Amplitudy odbić (długości wektora) są identyczne, bo krople 
wody są jednakowej wielkości, ale faza (rotacja wektora) każ-
dego indywidualnego odbicia jest inna, ponieważ każda z 
tych kropli znajduje się w trochę innej odległości od anteny 
radaru

. 

Radar nie dostrzega indywidualnych odbić, ale widzi 

TRV, który jest sumą wszystkich odbić indywidualnych, bo-
wiem w rzeczywistości zostaje napromieniowanych setki mi-
lionów kropli, czyli TRV będzie sumą ich odbić cząstkowych. 

Impuls w przypadku pracy „Wx+T” jest wypromie-

niowany co 0.0008 sec. Nieznaczna turbulencja lub jej brak 
powoduje nieznaczne zmiany położenia kropli lub ich brak, 
jak również wielkość kropli pozostaje niezmieniona, a tym 
samym TRV (amplituda i faza) nie zmienia się również. Jeżeli 
brak jest różnicy pomiędzy dwoma TRV w tym samym wy-
cinku, lub jest ona nieznaczna, to znaczy, że brak jest w tym 
wycinku turbulencji lub jest ona nieznaczna. Możemy to so-
bie wyobrazić porównując wykresy z rysunku 5. 

Jeżeli zaś turbulencja jest wykryta w opadzie, 

występują znaczące zmiany w rozmiarze kropel jak i  pozycji 
w stosunku do kolejnych impulsów radaru. Zmiany 

pojedynczych odbić wpływają na zmianę całego TRV. Jeżeli wiec występuje znacząca różnica pomiędzy dwo-
ma TRV w tym samym wycinku, oznacza to, że jest  tam turbulencja a  ekran zostanie zabarwiony na biało. Mo-
żemy to sobie wyobrazić porównując rysunki 4 i 6.

 

Radar wykrywa jedynie ruch kropli, który jest równoległy do wysyłanego impulsu. Radar nie jest w sta-

nie wykryć ruchu prostopadłego do anteny ponieważ krople nie powodują powstania efektu Dopplera. Dlatego 

Rys. 4. Wektor całkowitego odbi-

cia

 

 

Rys. 5. Brak turbulencji 

Figure 5. No turbulence 

Ł. Szostak 

Radary pogodowe. 

ŁS - 4 

należy jednak pamiętać,  że strefy turbulencji nie 
zawsze mogą być wykryte przez radar, a ponadto ob-
raz turbulencji może się zmieniać z każdym następ-
nym ruchem anteny ponieważ krople deszczu mogą 
poruszać się pod jej wpływem w różnych kierun-
kach. Ważne jest jeszcze żeby zdawać sobie sprawę,  
że  radar pokładowy wykrywa turbulencję tylko tam 
gdzie występuje opad. Nie wykrywa CAT (Clear Air 
Turbulence). 

Próg detekcji turbulencji jest ustawiony na 

wykrywanie turbulencji moderate. Tak więc jeśli ja-
kaś strefa kropli będących w ruchu została określona 
jako  moderate, severe lub  extreme  jest ona zabar-
wiona na kolor biały, jeśli więc spotkamy strefę tur-
bulencji, to musimy ją obchodzić, bo mogą w niej 
wystąpić wszystkie trzy jej intensywności. Turbulen-

cja jest najlepiej widoczna w sektorze ±30° od osi podłużnej samolotu.  

Na rysunku 7

 

widzimy radarowy obraz turbulencji , jest to biała strefa widoczna na środku ekranu, w od-

ległości ok. 23 NM od samolotu. Na ekranie widoczne są również inne echa zabarwione na kolor żółty i czer-
wony. Widać, że obchodzenie strefy turbulencji musi być wykonane lewą stroną, gdyż tam echa są najsłabsze. 

 

 

2.Praktyczne wykorzystanie radaru 

 
Typowy radar meteorologiczny posiada kilka typowych funkcji m.in. range selection (wybór zasięgu), 

gain (wzmocnienie), mod pogodowy, mod MAP ( tryb nawigacyjny) oraz tilt (kąt pochylenia anteny). 
 Wydaje 

się, że wszystkie funkcje radaru są łatwe do zinterpretowania i wykorzystania, jednak okazuje 

się, że największe kłopoty sprawia posługiwanie się kątem pochylenia anteny (tilt), który zazwyczaj jest wyko-
rzystywany niewłaściwie, a którego prawidłowa obsługa ma istotne znaczenie dla bezpiecznego przebiegu lotu 
w warunkach burzowej pogody. 
 
2.1 Kąt pochylenia anteny (tilt) 
 Pilot 

może i powinien posługiwać się tiltem w celu zminimalizowania odbić od powierzchni ziemi, wtedy 

kiedy chce obserwować zjawiska pogodowe, jest to bardzo ważne zwłaszcza podczas lotu w terenie górzystym.  

Poprawne posługiwanie się  tiltem,  jest nie-

zwykle ważne ze względu na położenie izotermy 
0°C (poziom zamarzania). Należy bowiem pamię-
tać,  że część chmury leżąca ponad poziomem za-
marzania, jest znacznie gorzej widoczna na ekranie 
radaru dlatego, że jak wiemy woda w postaci lodu 
znacznie gorzej odbija fale radarowe niż deszcz. W 

instrukcji użytkowania radaru są podane tabele z zaleca-
nymi kątami pochylenia anteny zapewniającymi uzyskanie 
minimalnych odbić od powierzchni ziemi, jednak pilot 
zawsze powinien brać pod uwagę dodatkowe czynniki np. 
obecność wysokich gór pod samolotem, które będą redu-
kowały zasięg radaru. 

Rysunek 8

 

pokazuje zależności pomiędzy zasię-

Rys. 7. Radarowy obraz turbulencji 

Figure 7.Weather display with turbulence 

Rys. 8. Rozmiar wiązki radarowej anten 12” i 18” na 

dużych wysokościach 

Figure 8.Radar beam illumination high altitude 12 and 

18-inch radiator 

Rys. 9. Rozmiar wiązki radarowej 12” i 18” na małych 

wysokościach 

Figure 9. Radar beam illumination 12 and 18 inch ra-

diator 

Ł. Szostak 

Radary pogodowe. 

ŁS - 5 

giem, a wysokością lotu dla anten o średnicy 12” i 18” w czasie lotu na dużych wysokościach (40000 ft), przy 
kącie pochylenia anteny 0°. Natomiast rysunek 9

 

pokazują te same zależności ale w czasie lotu na małych wy-

sokościach, kiedy antena jest podniesiona 2,8° do góry. 

Widzimy wyraźnie zależności pomiędzy średnicą anteny, a zasięgiem oraz rozmiarami wiązki. Im więk-

sza średnica anteny tym mniejsza szerokość wiązki. W przypadku jak na rysunku 9

 

widzimy, że szeroka wiązka 

anteny 12 calowej zetknie się z powierzchnią ziemi na 55 mili i napromieniuje słup powietrza o wysokości pra-
wie 40 000 stóp. Natomiast wąska wiązka anteny18-to calowej nie zetknie się w ogóle z powierzchnią ziemi, a 
słup powietrza „oświetlony” promieniowaniem fali radarowej będzie miał wysokość tylko 28 000 stóp.  

Kąt pochylenia  anteny radaru powinien być tak dobrany, aby na granicy zasięgu ekranu mogły  pojawiać 

się tylko najwyraźniejsze odbicia od celów naziemnych. 

Sposób posługiwania się  kątem pochylenia anteny jest często niedoceniany lub wręcz lekceważony. 

Jest to niezwykle groźne dla bezpiecznego posługiwania się radarem po-
kładowym. Jeżeli bowiem nieprawidłowo ustawimy tilt, to nasz obraz po-
gody może być fałszywy, burze mogą być niezauważone, lub ich 
intensywność niedoceniona. 

Górne poziomy burz konwekcyjnych są najbardziej niebezpieczne, 

z powodu dużego prawdopodobieństwa spotkania gwałtownych prądów 
pionowych i opadu gradu o dużej średnicy. Pamiętajmy, że grad i podmu-
chy pionowe nie dają silnych odbić, ponieważ nie posiadają wody w sta-
nie ciekłym, to znaczy nie posiadają dużych zdolności odbijania promie-
niowania radarowego. 

Rysunki 10 i 11 pokazują zależności pomiędzy wysokością 

lotu i właściwym kątem pochylenia, pierwszy na małych, a drugi na 
dużych wysokościach. 

Idealny kąt pochylenia anteny jest wówczas, kiedy widzimy 

jeszcze kilka odbić od ziemi na skraju zasięgu ekranu. 

Krzywizna powierzchni ziemskiej może być ograniczeniem, 

kiedy lecimy na małej wysokości lub przełączyliśmy na zbyt duży 
zasięg. 

Burze konwekcyjne tracą swoją zdolność odbijania powyżej 

poziomu zamarzania (izotermy 0°C). Ta zdolność zmniejsza się 
stopniowo w przedziale pierwszych 5000 – 10000 stóp powyżej izo-
termy zero. 

Pilot samolotu przedstawionego na rysunku 11 ma prawdo-

podobnie klarowny obraz radarowy burzy, trochę przesłonięty odbi-
ciami od powierzchni Ziemi, występującymi za burzą. Jeżeli kąt po-
chylenia nie zmieni się, to echo burzy będzie stawało się coraz słab-
sza w miarę zbliżania się do niej samolotu. 

 

Prawidłowe posługiwanie się kątem pochylenia anteny wy-

maga jego ciągłej zmiany (w miarę zbliżania się samolotu do bu-
rzy), na tyle, żeby odbicia od ziemi nie były „tłem” obrazu radaro-
wego. W normalnych warunkach (takich jakie spotykamy w umiar-

kowanym klimacie), groźna burza może rozwinąć się w ciągu 10-ciu minut, a więc w czasie, kiedy samolot bę-
dzie się do niej zbliżał. Taką sytuację widzimy na rysunku 12. 

Zapamiętaj: jeżeli  kąt pochylenia anteny pozostaje stały w czasie lotu na dużych wysokościach, to bu-

rza wykryta na dalekim zasięgu może wykazywać słabnące echo, lub nawet zniknąć z ekranu. Dzieje się to dla-
tego, że burza oglądana z odległości 100 NM jest cała pokryta wiązką, a w miarę zbliżania się „wchodzi pod 
wiązkę”. 

Lecąc na małych wysokościach podnieś antenę do góry, żeby uniknąć przelatywania pod burzą, co mo-

że być groźne. Istnieją dowody, że maksymalna turbulencja występuje w chmurach burzowych na średnich wy-
sokościach (20 – 30 tysięcy stóp), ale nie znaczy to, że turbulencja pod chmurami może być lekceważona. Jest 
ona wywoływana przez wypływające z burzy powietrze i może być bardzo silna na małych wysokościach w są-
siedztwie burzy. 

Na małych wysokościach lotu kąt nachylenia anteny powinien być ustawiony tak, żeby odbicia od po-

wierzchni Ziemi wystąpiły jedynie na peryferiach ekranu. 

Pamiętać należy także że nadmierne podniesienie anteny do góry jest niewskazane, ponieważ wiązka 

radaru będzie wtedy opromieniowywać chmurę powyżej poziomu zamarzania, a tym samym echo będzie słabe i 
może to być mylące dla pilota. 

 

Rys 11. Sterowanie kątem pochylenia na dużych  wyso-

kościach 

Figure 11 High altitude tilt management 

Rys. 10. Sterowanie kątem pochylenia na ma-

łych wysokościach 

Figure 10. Low altitude tilt management 

 

Rys. 12.  Szybko rozwijająca się burza 

Figure 12. Developing thunderstorm 

Ł. Szostak 

Radary pogodowe. 

ŁS - 6 

 

3. Obraz radarowy – interpretacja 

 
Uporządkujmy niektóre fakty dotyczące groźnych zjawisk pogodowych: 

- Turbulencja powstaje gdy spotykają się dwie masy powietrzne o różnych temperaturach lub ciśnieniach. 
- Takie zderzenie mas powietrza powoduje powstawanie burz. 
- Burze wytwarzają deszcz. 
- Radar wykrywa deszcz, (ujawnia tym samym turbulencję). 
- Kiedy burza jest w stadium cumulusowym, na ekranie radaru pojawiają się echa, które stopniowo rosną i stają 
się coraz silniejsze. Należy wtedy antenę pochylać w dół i w górę drobnymi zmianami kąta pochylenia, żeby zo-
baczyć maksymalny zasięg echa. 
- Kiedy burza jest w stadium dojrzałym, echa są wyraźne i ostre, wtedy najczęściej pada grad 
- Kiedy burza jest w stadium rozpadu, strefa deszczu jest największa i pokazuje się przy lekkim pochyleniu an-
teny w dół. 

W przypadku kiedy radar nie ma możliwości pracy w trybie T, strefę wystąpienia turbulencji można zi-

dentyfikować inaczej. Radar jest używany po to, żeby zajrzeć do wewnątrz strefy opadu i zobaczyć aktualną al-
bo rozwijającą się turbulencję. Pewna wiedza z zakresu meteorologii jest potrzebna do określenia granic tych 
stref. Trzeba wiedzieć, że turbulencja występuje tam, gdzie następuje przejście ze słabego deszczu lub jego bra-
ku, do silnego deszczu. Szybkość tego przechodzenia (wymiary strefy) jest określana pojęciem gradientu desz-
czu. Większy (stromszy) gradient, silniejsza turbulencja. Jeszcze bardziej ważny jest inny fakt, a mianowicie to, 
że cele burzowe nie są statyczne, ale ciągle się zmieniają. Jeśli pojedyncza burza trwa około godziny, to Linia 
Szkwałowa zawierająca wiele takich powstających i rozpadających się burz – trwa znacznie dłużej. 

 Pojedyncza cela burzowa zaczyna się jako cumulus o średnicy ~1Nm i wierzchołku na wysokości 

~15000 stóp, a w ciągu 10 minut osiąga średnicę ~5Nm i wysokość nawet 60000 stóp, a w tropikach nawet wyż-
szą. 

Tak więc radar meteorologiczny nie powinien służyć do robienia fotografii pogody, ale do ciągłej jej 

obserwacji. 

Żeby znaleźć bezpieczną i komfortową dla pasażerów drogę przez strefę opadów, zbliżając się do linii 

szkwałowej, uważnie studiuj jej obraz radarowy 

W miarę jak masa ciepłego i wilgotnego powietrza unosi się do góry, spotyka chłodniejsze powietrze w 

górnych warstwach atmosfery i następuje kondensacja wilgoci, powstają krople wody. Krople te rosną i stają się 
coraz cięższe, aż w końcu ruszają w dół, pomimo, że są wynoszone przez prąd wstępujący. Jeżeli opad jest wy-
starczająco intensywny, to może odwrócić kierunek prądu i zamienić go w opadający. 

Pomiędzy prądami opadającymi, (strumieniami deszczu) prądy wznoszące osiągają olbrzymie prędko-

ści, dlatego też strefy maksymalnej turbulencji występują na pograniczu jednych i drugich. Należy pamiętać o 
tych faktach, kiedy lecimy w strugach deszczu, lub nad niewinnie wyglądającym rozbudowanym cumulusem. 

Należy tutaj powiedzieć krótko o prostej metodzie oceny intensywności burzy, polegającej na szukaniu 

radarowego cienia burzy. 

Zbliżając się do burzy, pochylamy antenę w dół, aż do momentu kiedy wiązka „oświetli” powierzchnię 

Ziemi tuż przed frontem burzy (patrząc w kierunku lotu). Strefa bez odbić od powierzchni Ziemi za burzą ma 
postać cienia. Znaczy to, że burza pochłonęła  całą energię wiązki i radar nie jest w stanie pokazać jakichkol-
wiek ech (Wx, czy Gnd) pochodzących z przestrzeni za chmurą burzową. 

Cela burzowa wytwarzająca cień radarowy jest niezwykle silna i niebezpieczna. Należy ją obchodzić w 

odległości co najmniej 20Nm. 

Burze gradowe często generują słabe lecz charakterystyczne echa, takie jak pokazano na rysunku 13. 

„Palce” i „Haki” pochodzą  od wiatrów, które wieją od burzy gradowej, a echa w kształcie litery „U” są często 
obrazem suchego gradu, który sam nie daje odbicia radarowego, ale jest otoczony  obszarem deszczu, który daje 
silne odbicie. 

„Poszarpane” brzegi echa mogą być również traktowane jako obraz suchego gradu otoczonego strefą 

deszczu. 

 

Każde słabe lub rozmyte odbicie, chociaż nie zawsze zwiastu-

je nam grad, musi być obserwowane uważnie, ponieważ może się 
gwałtownie zmieniać. 

Im więcej wiemy o radarze, tym bardziej stajemy się kompe-

tentnym składnikiem systemu. Właściwe sterowanie radarem zapewnia 
nam uzyskanie na ekranie wszystkich szczegółów niezbędnych dla 
bezpiecznego operowania w strefach burzowych, a właściwa interpre-
tacja zapewnia uniknięcie niebezpiecznych  pułapek. 

Rys 13. Charakterystyczne echa 

burz gradowych 

Figure 13.Typical hailstorm pat-

Ł. Szostak 

Radary pogodowe. 

ŁS - 7 

 
 

 
3.1 Typowe kształty towarzyszące poważnym zagrożeniom dla bezpieczeństwa lotu 

Omijaj echa w kształcie „haka” w odległości co najmniej 20 

NM. Echo w kształcie haka jest prawdopodobnie najbardziej znanym 
echem towarzyszącym niebezpiecznym zjawiskom pogodowym i naj-
częściej obserwowanym na radarze. Takie echo pokazane jest na rysun-
ku 14. 

„Haki” spotyka się  w prawej tylnej części echa burzy, (ćwiart-

ka płd/zach. W stosunku do kierunku ruchu burzy. Hak nie jest echem 
tornada. Mikroskopijny niż powstaje właśnie w tym miejscu, w pobliżu 
brzegu burzy, ma on na ogół średnicę 3-10 NM. Opady deszczu są „po-
ciągane” do krążenia zgodnie z cyrkulacją niżową – do środka niżu. 
Tornada powstają w tym mininiżu, w sąsiedztwie haka. Według staty-
styk NSSL (National Severe Storms Laboratory) 60% wszystkich ob-
serwowanych haków posiadało stowarzyszone z nimi tornada. 

Należy więc zawsze podejrzewać,  że hakowi towarzyszy tor-

nado. Należy jednak pamiętać, że może być hak bez tornada i vice ver-

sa. Należy również pamiętać,  że kiedy widzimy na ekranie hak, to w 
pobliżu niego występuje średnia lub silna turbulencja, silne uskoki wia-
tru i grad. 

Starajmy się nie dać zaskoczyć niespodziewanym rozwojem 

sytuacji, bo pomimo, że obserwowano wiele ech w kształcie haka, nie 
stowarzyszonych z tornadami, to pamiętajmy, że taki „hak” zwiastujący 
niebezpieczeństwo trwa około 5-ciu minut  i ma mniej niż 25NM śred-
nicy. Należy również pamiętać, że obserwowano tornada stowarzyszone 
z hakami występującymi w innej niż zazwyczaj części chmury. 

Omijaj echa w kształcie litery „V” w odległości 20NM.Wielkie  

pojedyncze echo może czasem przybierać kształt pokazany na rysunku 
15, litery V. 

Echa te powstają na skutek zmian kierunku wiatru na czole bu-

rzy. Burze z takimi echami są często bardzo silne, wytwarzają silne po-
dmuchy, grad lub chmury typu „trąby powietrzne”. Pamiętajmy: nie-

bezpieczne echa przybierają kształt zbliżony do litery V. 

Echo w kształcie wisiorka, pokazane na rysunku 15, przedstawia najbardziej groźną burzę tzw. supercelę. 

Badania pokazały że: 
- 

średnica gradzin w superceli osiąga 2 cale (~5,3 cm) 

- 

średnia szerokość pasa opadu gradu 12,5NM (~20,2 km) 

- 

60% supercel wytwarza trąby powietrzne lub tornada 

Omijaj wszystkie echa w kształcie „księżyca w nowiu” w odległości 
20NM. 

Takie echo jest pokazane na rysunku 16. Rogi łuku są skiero-

wane w kierunku lotu samolotu, co mówi nam, że chmura intensywnie 
pochłania energię radaru i wskutek tego nie cała cela jest widoczna. Jest 
to szczególnie prawdziwe, kiedy tylna krawędź burzy (patrząc w kie-
runku lotu) jest bardzo dobrze zdefiniowana, co oznacza, że występuje 
tam bardzo silny gradient deszczu. Cała przestrzeń za silnym gradientem 
deszczu jest wypełniona cyjanem. 

 

 

 
 

Omijaj echa liniowe w odległości 20NM 
Jedna z części linii może przyśpieszać przemieszczanie się i nadać 

linii kształt fali (patrz rysunek 17) Najbardziej niebezpieczna pogoda wy-
stępuje w pobliżu litery S. Linie mogą dawać ciągłe lub prawie ciągłe echo. 
Takie burze są groźne dla operacji lotniczych i mogą zakłócać ruch lotni-
czy 

Rys 16. Echo w kształcie ksieżyca 

w nowiu 

Figure 16. Crescent shape 

 

 

Rys. 14 Echo w kształcie haka 
Figure 14. Typical hook pattern 

 

Rys 15. Echo w kształcie litery V 

oraz „wisiorka” 

Figure 15. V-notch echo, pendant 

shape 

 

Rys 17. Echo liniowe 

Figure 17. Line echo wave   

pattern 

Ł. Szostak 

Radary pogodowe. 

ŁS - 8 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Literatura 

1.  Kayton M., Fried W.R.: Elektroniczne układy nawigacji lotniczej, WKiŁ, Warszawa 1975 
2.  PRIMUS 880 Digital Weather Radar System, Pilot’s Manual, Honeywell 1999. 
3.  H. Krasowski: Zasada działania radaru meteorologicznego, Poradnik pilota B-767 
 
 

Uwagi 

Wszystkie rysunki : PRIMUS 880 Digital Weather Radar System, Pilot’s Manual, Honeywell 1999. 
 
 

Digital Weather Radar System – Interpreting Weather Radar Images 

 

Łukasz Szostak 

 

This paper includes short principles of digital weather radar system, creation of  radar images and errors 

connected with them and turbulence detection theory. In the second part  we can find practical information about 
proper radar technique and interpreting weather radar images, we can also find typical echo patterns connected 
with dangerous weather phenomena  we can meet during flight operation and practical advice how to  avoid 
them.