Az akusztikai alapú navigáció és detekció nem új keletű dolog, gondoljunk csak a denevérek echó-lokációjára és az azonos elven működő szonárra, vagy tolatóradarra. Elsőre mégis meglepő, hogy azonos elven lehet szélsebességet és légköri rétegződést mérni, akár több száz méteres magasságban is. A SODAR (SOnic Detection And Ranging = hangalapú észlelés és távolságmérés) rendszer segítségével a légköri turbulenciákon történő hangvisszaverődést kihasználva végezhetünk meteorológiai méréseket anélkül, hogy ehhez egy hatalmas mérőtornyot kellene emelnünk.
A sounder, echosounder vagy akusztikus radar néven is emlegetett rendszer 1-4 kHz közötti frekvencián kibocsátott hangimpulzus nyomán érkező visszaverődéseket méri. A visszaverődések késleltetése a magassággal, az erőssége a termikus rétegződéssel és örvények jelenlétével, a frekvenciaeltolás pedig a szélsebességgel áll összefüggésben. Természetesen a visszaverődések a magasság növekedésével egyre kisebb amplitúdóval érkeznek vissza, ha ez az amplitúdó a háttérzaj alá csökken akkor a mérés nem folytatható, ez maximálja a mérési magasságot. Mivel a légköri örvények és hőmérsékleti rétegek a függőleges és vízszintes légmozgásnak (szélnek) megfelelő sebességgel rendelkeznek, a visszaverődések során doppler-effektus lép fel, amiből a frekvenciaeltolást vizsgálva állapítható meg a szél sebessége és iránya. Annak érdekében, hogy a vízszintes szélsebesség is mérhető legyen, a rendszer nem csak függőleges, hanem különböző dőlésszögű hanghullámokat is képes kibocsátani illetve fogadni. Ezt korábban több antennával vagy egy mozgatható "antennával" érték el, újabban azonban megjelentek a rögzített fázisvezérelt "antennatömbök".
A SODAR rendszer többek között alkalmazható légköri tanulmányok készítéséhez, szélerőmű telepítési helyszínek vizsgálatához, nyíró-szél figyelmeztetéshez és mikrohullámú kommunikációs vizsgálatokhoz is. Nagy előnye a meteorológiai tornyokkal szemben a telepítés gyorsasága és alacsony ára, valamint a nagy mérési magasság. Hátránya, hogy nem alkalmas a szélsebesség és szélerősség szórásának vizsgálatára (csak az átlagokat képes meghatározni), illetve a jelentős csapadék megzavarhatja a mérést.
Az eszköz legnagyobb eleme maga az antenna, illetve a lesugárzó felület, melyet hangelnyelő falak vesznek körbe a minél kisebb oldalnyalábok érdekében. Az eszköz kisebbik dobozában található az elektronika, amely az erősítésért, a jelfeldolgozásért és az adattárolásért felelős. Az energiaellátást sok esetben napelemekhez kapcsolt akkumulátorok biztosítják. Az eszköz mérete megközelítőleg 1,2 x 1,2 x 1,5 méter.
Források:
wikipedia.org: SODAR
sodar.com: about SODAR
