ウィンドプロファイラ

ウィンドプロファイラとは、風の立体的な流れがわかるドップラーレーダーのこと。

具体的には、電波を使って上空の風向・風速を観測する機器で、ドップラー効果を利用して上空の風を観測するレーダーです。

一般的な気象レーダーが雨粒や雪を観測するのに対し、ウィンドプロファイラは、大気中の目に見えないごくわずかな乱れ（空気の屈折率の不均一性）を観測し、その動きから風の情報を得ています。
これにより、降水がない晴天時でも上空の風を連続的に測定することが可能です。

ウィンドプロファイラの主な特徴

このため、天気予報や航空機の運航支援など、上空の風の情報が不可欠な分野で重要な役割を担っています。

ウィンドプロファイラの観測は、以下のステップで行われます。

電波の発射: 地上に設置されたアンテナから、パルス状の電波を上空に向けて発射します。
この電波は、通常、垂直方向と、天頂から少し傾いた東西南北の計5方向（機種によっては異なる場合があります）に発射されます。
散乱波の受信: 発射された電波は、大気中の「屈折率の不均一」な部分（例えば、温度や水蒸気量のわずかな違いによる乱流）によって散乱されます。
また、雨や雪などの降水粒子がある場合は、それらからも電波が強く散乱されて戻ってきます。
ドップラー効果の解析: 散乱して戻ってきた電波の周波数のずれを測定します。
この周波数のずれは、電波を散乱させた大気の乱れや降水粒子が、観測点に対してどのくらいの速さで動いているか（視線速度）を示します。これがドップラー効果です。
風速の算出: 5方向から得られたそれぞれの視線速度のデータを組み合わせて、三次元的な風のベクトル（風向・風速）を計算します。
データ出力: この一連のプロセスを10分間隔で繰り返し、各高度の風向・風速のデータとして出力します。
これにより、地表から最大で12km程度までの上空の風の鉛直分布がリアルタイムでわかります。