Допплер это: Что такое Доплер УЗИ и для чего его используют?

Допплерографическое исследование

Применение в ультразвуковой диагностике аппаратуры, работа которой основана на эффекте Допплера, позволяет изучать состояние маточно-плацентарного, фетоплацентарного и плодового кровотока.

Допплерография представляет собой высокоинформативный, относительно простой и безопасный метод диагностики, который можно использовать для комплексного динамического наблюдения за состоянием кровообращения в системе мать — плацента — плод после 18 нед беременности, так как к этому времени завершается вторая волна инвазии цитотрофобласта.

С помощью этого обследования можно определить, нормальный ли кровоток, или имеется его нарушение от минимального до такого уровня, когда это экстренно угрожает жизни плода.

Наиболее часто при допплерографии оценивают соотношение между максимальной систолической скоростью кровотока (МССК), отражающей сократительную функцию сердца и эластичность стенок сосуда, и конечной диастолической скоростью кровотока (КДСК), которая зависит от степени сопротивления периферического сосудистого русла.

Кроме качественного анализа кровотока, возможно определение количественных показателей, таких как абсолютная скорость движения крови в сосуде или объемная скорость кровотока.

Основана допплерометрия при беременности на эффекте Доплера – свойстве ультразвуковой волны, отражаясь от движущихся тел, изменять частоту своих колебаний.В итоге датчик, который посылает один тип звуков, воспринимает их отраженными с другой частотой, это расшифровывается программой, и на экран поступает изображение в виде графика, серо-белой или цветной картинки.

 

Существует  три режима исследования:
  1. 1. Непрерывный волновой: ультразвук посылается постоянным сигналом.

  2. 2. Импульсный режим УЗИ с доплером при беременности: волна посылается не постоянно, а циклами. В результате датчик улавливает отраженный ультразвук, посылает его на обработку, и в то же время «выдает» новую «порцию» сигналов.
  3. 3. Допплерография при беременности может проводиться также в режиме цветового картирования. В основе – тот же метод, только скорость кровотока в различных участках сосудов кодируется разным цветом. Эти оттенки накладываются на двухмерное изображение, которое можно увидеть и при обычном УЗИ. То есть, если на мониторе вы видите различные цвета, это вовсе не артерии (красные) и вены (синие), а сосуды с разной скоростью кровотока, который может быть направлен от датчика и к датчику.

В каких случаях исследуют
  1. 1. если на УЗИ видны петли пуповины недалеко от шеи плода;

  2. 2. для выявления патологии плаценты;

  3. 3. при мало- или многоводии;

  4. 4. по УЗИ есть подозрения на порок развития сердца или мозг;

  5. 5. по результатам наружного акушерского осмотра или по УЗИ плод меньше, чем должен быть в этом срок;

  6. 6. если у матери есть гестоз, сахарный диабет, аутоиммунные заболевания (например, красная волчанка, васкулит, тиреоидит Хашимото), болезни почек, гипертония;

  7. 7. два или больше плодов, особенно если они сильно отличаются по размерам;

  8. 8. «замершая» предыдущая беременность;

  9. 9. до этого был самопроизвольный выкидыш;

  10. 10. по УЗИ видны аномалии пуповины;

  11. 11. конфликт матери и плода по резус-фактору;

  12. 12. травма живота беременно;

  13. 13. плохие» результаты КТГ после 30 недели.

Время проведения исследования

Это исследование при беременности может проводиться тогда, когда полностью сформирована плацента, то есть к 16-18 неделе беременности. Именно в это время можно четко визуализировать маточно-плацентарный бассейн, имеющий низкое сопротивление сосудов. Раньше этого срока проводить доплер нет смысла. А лучше совместить УЗИ с доплером с обычным ультразвуковым обследованием, проводимом на 20-22 неделе.

 

Подготовка

К УЗИ доплера при беременности готовиться не нужно. Можете поесть накануне, или прийти натощак – от этого качество результатов не зависит. Мочевой пузырь для исследования также наполнять не нужно.

 
Процедура выполнения

Женщина ложится на кушетку, на живот наносят немного специального геля для того, чтобы допплерометрия была проведена без ошибок, которые могут возникнуть, если между датчиком и кожей попадет воздух. Длительность доплер УЗИ при беременности – около 30 минут. Процедура проста и безболезненна для пациентки. Вагинальный датчик при этом не используют.

 

Допплер при беременности в Минске

Допплерометрия (синоним, допплерография) фето-плацентарного кровотока   – это исследование состояния кровотока в системе «мать-плацента-плод», которое проводят во время  ультразвукового исследования при беременности.

   Результаты допплерографии позволяют судить о состоянии маточно–плацентарно–плодового кровотока и косвенно свидетельствуют о внутриутробном состоянии ребенка.

   Физический эффект, применяемый в современной медицине для измерения скорости кровотока, открыл в 1842 году Христиан Иоганн Доплер, профессор математики и геометрии. Широкое распространение допплерометрия в акшерстве получила с середины 80 годов 20 века. Наиболее часто применяемые доплеровские методики при сканировании во время беременности следующие: импульсный, цветной (цветовой), энергетический допплеры.

Импульсный допплер.

   Сущность эффекта Доплера сводится к тому, что при отражении ультразвуковых волн от движущихся объектов (в нашем случае такими  объектами являются кровяные клетки, движущиеся по сосудам) изменяются физические свойства волны. Разница между частотой отраженных и испускаемых ультразвуковых импульсов называется доплеровским сдвигом. Скорость кровотока рассчитывается по математической формуле на основании доплеровского сдвига и затем отмечается светящейся точкой на мониторе. Совокупность этих точек образует рисунок на экране ультразвукового аппарата, который называется кривой скорости кровотока.

Кроме того, при проведении допплерометрии слышны  звуковые сигналы, которые помогают врачу различать в нужном ли сосуде проводится измерение. Кривую скорости кровотока  врач оценивает визуально, а так же, отмечая определенные участки, проводит расчет специальных индексов. Эти индексы называются индексами сосудистого сопротивления и характеризуют состояние кровотока в исследуемом сосуде. Вообще показателей, характеризующих кровоток в сосуде, может быть много, но наиболее популярными в акушерском ультразвуке индексами являются ИР (индекс резистентности), ПИ (пульсационный индекс) и СДО (систало-диастолическое отношение). Значения полученных индексов сопротивления сравниваются с нормативными и, исходя из этого формулируется заключение по состоянию кровотока в сосуде.

Цветной допплер.

   Эта методика основана на применении того же частотного сдвига, только после преобразования сигналов на экране монитора появляется изображение сосудов, обычно красного и синего цвета.

С помощью этой методики нельзя определить расчетные индексы, но можно охарактеризовать особенности кровотока в органе, проследить ход сосудов.

   Часто цветной и импульсный допплер используются в комбинации – цветной для нахождения сосуда, импульсный для оценки скорости кровотока в нем.

   При ультразвуковом исследовании во время  беременности режим цветного допплера используется очень часто. Так такие опасные состояния как предлежание сосудов плаценты к шейке матки, истинный узел пуповины, многократное обвитие пуповины вокруг шеи плода, рак шейки матки  можно диагностировать с помощью этой методики. Кроме этого, цветной допплер применяется при каждом  исследовании сердца плода и помогает обнаружить  пороки сердца.

Энергетический допплер.

   Еще одна из методик оценки кровоснабжения изучаемого объекта. Изменение амплитудных характеристик волны преображается в аппарате и на мониторе видны сосуды обычно оранжевого цвета. Эта методика в акушерстве применяется не часто.

   Показания для проведения допплерометрии.

   Основными показаниями для оценки кровотока в системе мать-плацента-плод являются:

1.Заболевания матери:

  • гестоз, артериальная гипертензия,
  • заболевания почек,
  • коллагенозы,
  • антифосфолипидный синдром и  другие аутоиммунные состояния
  • врожденные тромбофилии
  • сахарный диабет

2.Заболевания плода, плаценты, пуповины:

  • отставание в размерах
  • маловодие,многоводие
  • многоплодная беременность
  • нарушение созревания плаценты
  • неименная водянка, пороки развития плода, аномалии пуповины, хромосомные аномалии плода
  • патологические типы КТГ
  • пороки развития и подозрение на хромосомную патологию

3.Отягощённый акушерский анамнез (ЗВРП, гестоз, мертворождения при предыдущих беременностях).

Оценка кровотока в бассейне плаценты.

Оценка плацентарного кровотока включает в себя измерение индексов сопротивления в артерии пуповины и в обеих маточных артериях. Нарушение кровотока в пуповине свидетельствует о неполадках в плодовой части плаценты. Нарушение кровотока в маточных артериях говорит о сбое в работе маточной части плаценты. Необходимо знать, что нормальные показатели кровотока служат достаточно достоверным признаком нормального внутриутробного состояния плода, но полностью не исключают развития определенных осложнений; наличие нарушений кровотока в разных отделах маточно-плацентарно-плодовой системы требует строгого динамического контроля и лечения,  в том числе в условиях стационара.

Оценка кровообращения плода.

Гемодинамика малыша обычно оценивается при исследовании кровотока в мозговых сосудах (средняя мозговая артерия), аорте, венозном протоке, сердце.

Классификация нарушений маточно-плацентаро-плодового кровотока.

Наиболее часто применяемая, простая и удобная классификация нарушений плацентарного кровотока изложена ниже.

1 степень

            А.Нарушение маточно-плацентарного кровотока при сохранении плодово-плацентарного ( повышены индексы сопротивления в маточных артериях)

            Б.Нарушение плодово-плацентарного кровотока при сохранении маточно-плацентарного (повышены индексы сопротивления в артерии пуповины)

2 степень

            Одновременное нарушение маточно-плацентарного и плодово-плацентарного кровотока (повышены индексы сопротивления в артерии пуповиныи  в маточных артериях)

3 степень

            Критическое нарушение плодово-плацентарного кровотока (нарушение кровотока в пуповине) — отсутствует диастолический кровоток в артерии пуповины или даже появляется реверсный (обратный) кровоток.

Проведя оценку кровотока в сосудах плаценты и плода, врач делает соответствующие выводы и формулирует заключение. На основании этого заключения и результатах других методик обследования выбирается тактика ведения беременности.

 

Необходимо помнить:

* Допплерометрия – это дополнительная методика, которая применяется после проведения ультразвукового исследования.

* Показания к проведению допплерометрии определяет врач. Без показаний такое исследование проводить не стоит.

* Частоту проведения допплерометрии определяет врач. Иногда требуется ежедневный контроль за состоянием кровотока мать-плод

* Нормальные результаты при допплерометрии не отменяют результатов других исследований и не гарантируют отсутствие внутриутробного страдания плода.

Ультразвуковая допплерография: медицинский тест MedlinePlus

Что такое ультразвуковая допплерография?

Ультразвуковая допплерография — это визуализирующий тест, в котором используются звуковые волны, чтобы показать движение крови по кровеносным сосудам. Обычный ультразвук также использует звуковые волны для создания изображений структур внутри тела, но он не может показать кровоток.

Ультразвуковая допплерография работает путем измерения звуковых волн, которые отражаются от движущихся объектов, таких как эритроциты. Это известно как эффект Доплера.

Существуют различные типы ультразвуковой допплерографии. К ним относятся:

  • Цветной допплер. Этот тип допплера использует компьютер для преобразования звуковых волн в разные цвета. Эти цвета показывают скорость и направление кровотока в режиме реального времени.
  • Энергетический допплер , более новый тип цветного допплера. Он может предоставить более подробную информацию о кровотоке, чем стандартный цветной доплер. Но он не может показать направление кровотока, что может быть важно в некоторых случаях.
  • Спектральный допплер. Этот тест показывает информацию о кровотоке на графике, а не на цветных картинках. Это может помочь показать, какая часть кровеносного сосуда заблокирована.
  • Дуплексный допплер. В этом тесте используется стандартный ультразвук для получения изображений кровеносных сосудов и органов. Затем компьютер превращает изображения в график, как в спектральном допплеровском режиме.
  • Непрерывно-волновой допплер. В этом тесте звуковые волны посылаются и принимаются непрерывно. Это позволяет более точно измерять кровь, которая течет с большей скоростью.

Другие названия: ультразвуковая допплерография

Для чего он используется?

Ультразвуковая допплерография используется, чтобы помочь поставщикам медицинских услуг выяснить, есть ли у вас заболевание, снижающее или блокирующее кровоток. Его также можно использовать для диагностики некоторых сердечных заболеваний. Тест чаще всего используется для:

  • Проверка работы сердца. Это часто делается вместе с электрокардиограммой, тестом, который измеряет электрические сигналы в сердце.
  • Ищите блокировку кровотока. Блокированный кровоток в ногах может вызвать состояние, называемое тромбозом глубоких вен (ТГВ).
  • Проверить наличие повреждений кровеносных сосудов и дефектов строения сердца.
  • Ищите сужение кровеносных сосудов. Сужение артерий на руках и ногах может означать, что у вас заболевание, называемое заболеванием периферических артерий (ЗПА). Сужение артерий на шее может означать, что у вас есть состояние, называемое стенозом сонных артерий.
  • Мониторинг кровотока после операции.
  • Проверка нормального кровотока у беременной женщины и ее будущего ребенка.

Зачем мне нужна ультразвуковая допплерография?

Вам может потребоваться ультразвуковая допплерография, если у вас есть симптомы снижения кровотока или заболевания сердца. Симптомы варьируются в зависимости от состояния, вызвавшего проблему. Ниже приведены некоторые распространенные состояния и симптомы кровотока.

Симптомы заболевания периферических артерий (ЗПА) включают:

  • Онемение или слабость в ногах
  • Болезненные спазмы в бедрах или мышцах ног при ходьбе или подъеме по лестнице
  • Ощущение холода в голени или стопе
  • Изменение цвета и/или блеск кожи на ноге

Симптомы проблем с сердцем включают:

  • Одышку
  • Отек ног, ступней и/или живота
  • Усталость

Вам также может понадобиться ультразвуковую допплерографию, если вы:

  • Перенесли инсульт. После инсульта ваш лечащий врач может назначить специальный вид допплеровского исследования, называемый транскраниальным доплером, для проверки притока крови к мозгу.
  • У вас были повреждены кровеносные сосуды.
  • Лечатся от нарушения кровотока.
  • Вы беременны, и ваш врач считает, что у вас или вашего будущего ребенка могут быть проблемы с кровотоком. Ваш врач может заподозрить проблему, если ваш нерожденный ребенок меньше, чем должен быть на данном этапе беременности, или если у вас есть определенные проблемы со здоровьем. К ним относятся серповидно-клеточная анемия или преэклампсия, тип высокого кровяного давления, которым страдают беременные женщины.

Что происходит во время допплерографии?

Ультразвуковая допплерография обычно включает следующие этапы:

  • Вы ляжете на стол, обнажая проверяемую часть тела.
  • Медицинский работник нанесет специальный гель на кожу в этом месте.
  • Медицинский работник будет перемещать устройство в виде жезла, называемое датчиком, над участком.
  • Устройство посылает звуковые волны в ваше тело.
  • Движение клеток крови вызывает изменение высоты звуковых волн. Во время процедуры вы можете услышать свистящие или пульсирующие звуки.
  • Волны записываются и преобразуются в изображения или графики на мониторе.
  • После завершения теста медработник сотрет гель с вашего тела.
  • Тест занимает около 30-60 минут.

Нужно ли мне что-то делать для подготовки к тесту?

Для подготовки к ультразвуковой допплерографии вам может потребоваться:

  • Снять одежду и украшения с участка тела, на котором проводится обследование.
  • Избегайте сигарет и других продуктов, содержащих никотин, за два часа до исследования. Никотин вызывает сужение кровеносных сосудов, что может повлиять на ваши результаты.
  • Для некоторых типов допплеровских тестов вас могут попросить воздержаться (не есть и не пить) в течение нескольких часов перед тестом.

Ваш лечащий врач сообщит вам, нужно ли вам что-либо сделать для подготовки к тесту.

Есть ли риски для теста?

Нет никаких известных рисков при проведении ультразвуковой допплерографии. Он также считается безопасным во время беременности.

Что означают результаты?

Если ваши результаты не соответствуют норме, это может означать, что у вас:

  • Закупорка или тромб в артерии
  • Сужение кровеносных сосудов
  • Аномальный кровоток
  • Аневризма, баллоноподобная выпуклость в артериях. Это приводит к тому, что артерии растягиваются и истончаются. Если стенка становится слишком тонкой, артерия может разорваться, вызывая опасное для жизни кровотечение.

Результаты также могут показать наличие аномального кровотока у будущего ребенка.

Значение ваших результатов будет зависеть от того, какая часть тела тестировалась. Если у вас есть вопросы о ваших результатах, поговорите со своим лечащим врачом.

Ссылки

  1. Johns Hopkins Medicine [Интернет]. Университет Джона Хопкинса; c2020. Медицина Джона Хопкинса: Медицинская библиотека: УЗИ органов малого таза; [цитировано 23 июля 2020 г.]; [около 3 экранов]. Доступно по адресу: https://www.hopkinsmedicine.org/healthlibrary/conditions/adult/radiology/ultrasound_85,p01298
  2. .
  3. Клиника Майо [Интернет]. Фонд Мэйо по медицинскому образованию и исследованиям; c1998–2019. Ультразвуковая допплерография: для чего она используется?; 17 декабря 2016 г. [цитировано 1 марта 2019 г.]; [около 3 экранов]. Доступно по адресу: https://www.mayoclinic.org/doppler-ultrasound/expert-answers/faq-20058452
  4. Клиника Майо [Интернет]. Фонд Мэйо по медицинскому образованию и исследованиям; c1998–2019. Электрокардиограмма (ЭКГ или ЭКГ): О; 27 февраля 2019 г. [цитировано 1 марта 2019 г.]; [около 3 экранов]. Доступно по адресу: https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/ekg/about/pac-20384983
  5. .
  6. Клиника Майо [Интернет]. Фонд Мэйо по медицинскому образованию и исследованиям; c1998–2019. Заболевание периферических артерий (ЗПА): симптомы и причины; 17 июля 2018 г. [цитировано 1 марта 2019 г.]; [около 3 экранов]. Доступно по адресу: https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/peripheral-artery-disease/symptoms-causes/syc-20350557
  7. Руководство Merck, версия для потребителей [Интернет]. Кенилворт (Нью-Джерси): Merck & Co., Inc.; c2019. Ультразвуковое исследование; [обновлено в августе 2015 г.; процитировано 1 марта 2019 г.]; [около 3 экранов]. Доступно по адресу: https://www.merckmanuals.com/home/special-subjects/common-imaging-tests/ultrasonography
  8. .
  9. Национальный институт сердца, легких и крови [Интернет]. Bethesda (MD): Министерство здравоохранения и социальных служб США; эхокардиография; [цитировано 1 марта 2019 г.]; [около 2 экранов]. Доступно по адресу: https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/echocardiography
  10. Национальный институт сердца, легких и крови [Интернет]. Bethesda (MD): Министерство здравоохранения и социальных служб США; Сердечная недостаточность; [цитировано 1 марта 2019 г.]; [около 2 экранов]. Доступно по адресу: https://www. nhlbi.nih.gov/health-topics/heart-failure
  11. .
  12. Novant Health: Система здоровья UVA [Интернет]. Новая система здравоохранения; c2018. УЗИ и допплерография; [цитировано 1 марта 2019 г.]; [около 4 экранов]. Доступно по адресу: https://www.novanthealthuva.org/services/imaging/diagnostic-exams/ultrasound-and-doppler-ultrasound.aspx
  13. Radiology Info.org [Интернет]. Радиологическое общество Северной Америки, Inc.; c2019. ультразвуковая допплерография; [цитировано 1 марта 2019 г.]; [около 3 экранов]. Доступно по адресу: https://www.radiologyinfo.org/en/glossary/glossary1.cfm?gid=96
  14. .
  15. Radiology Info.org [Интернет]. Радиологическое общество Северной Америки, Inc.; c2019. Общее УЗИ; [цитировано 1 марта 2019 г.]; [около 3 экранов]. Доступно по адресу: https://www.radiologyinfo.org/en/info.cfm?pg=genus
  16. .
  17. Ридер Г.С., Карри П.Дж., Хаглер Д.Дж., Таджик А.Дж., Сьюард Дж.Б. Использование допплеровских методов (непрерывно-волновой, импульсно-волновой и цветовой визуализации потока) в неинвазивной гемодинамической оценке врожденного порока сердца. Mayo Clin Proc [Интернет]. 1986 сентября [цитировано 1 марта 2019 г.]; 61: 725–744. Доступно по адресу: https://www.mayoclinicproceedings.org/article/S0025-6196(12)62774-8/pdf
  18. .
  19. Stanford Health Care [Интернет]. Стэнфордское здравоохранение; c2020. ультразвуковая допплерография; [цитировано 23 июля 2020 г.]; [около 6 экранов]. Доступно по адресу: https://stanfordhealthcare.org/medical-tests/u/ultrasound/procedures/doppler-ultrasound.html
  20. .
  21. Университет штата Огайо: Медицинский центр Векснера [Интернет]. Колумбус (Огайо): Университет штата Огайо, Медицинский центр Векснера; ультразвуковая допплерография; [цитируется 2019 г.1 марта]; [около 4 экранов]. Доступно по ссылке: https://wexnermedical.osu.edu/heart-сосудистые/условия-лечения/допплер-ультразвук
  22. UF Health: Университет здоровья Флориды [Интернет]. Гейнсвилл (Флорида): Университет здоровья Флориды; c2019. Дуплексное УЗИ: обзор; [обновлено 1 марта 2019 г .; процитировано 1 марта 2019 г.]; [около 2 экранов]. Доступно по адресу: https://ufhealth.org/duplex-ultrasound
  23. .
  24. UW Health [Интернет]. Мэдисон (Висконсин): Управление больниц и клиник Университета Висконсина; c2019. Ультразвуковая допплерография: как это делается; [обновлено 9 октября 2017 г .; процитировано 1 марта 2019 г.]; [около 5 экранов]. Доступно по адресу: https://www.uwhealth.org/health/topic/medicaltest/doppler-ultrasound/hw4477.html#hw4494
  25. .
  26. UW Health [Интернет]. Мэдисон (Висконсин): Управление больниц и клиник Университета Висконсина; c2019. Ультразвуковая допплерография: как подготовиться; [обновлено 9 октября 2017 г .; процитировано 1 марта 2019 г.]; [около 4 экранов]. Доступно по адресу: https://www.uwhealth.org/health/topic/medicaltest/doppler-ultrasound/hw4477.html#hw449.2
  27. UW Health [Интернет]. Мэдисон (Висконсин): Управление больниц и клиник Университета Висконсина; c2019. Ультразвуковая допплерография: результаты; [обновлено 9 октября 2017 г .; процитировано 1 марта 2019 г.]; [около 8 экранов]. Доступно по адресу: https://www.uwhealth.org/health/topic/medicaltest/doppler-ultrasound/hw4477.html#hw4516
  28. .
  29. UW Health [Интернет]. Мэдисон (Висконсин): Управление больниц и клиник Университета Висконсина; c2019. Ультразвуковая допплерография: риски; [обновлено 9 октября 2017 г .; процитировано 1 марта 2019 г.]; [около 7 экранов]. Доступно по адресу: https://www.uwhealth.org/health/topic/medicaltest/doppler-ultrasound/hw4477.html#hw4514
  30. UW Health [Интернет]. Мэдисон (Висконсин): Управление больниц и клиник Университета Висконсина; c2019. Ультразвуковая допплерография: обзор теста; [обновлено 9 октября 2017 г .; процитировано 1 марта 2019 г.]; [около 2 экранов]. Доступно по адресу: https://www.uwhealth.org/health/topic/medicaltest/doppler-ultrasound/hw4477.html#hw4480
  31. .
  32. UW Health [Интернет]. Мэдисон (Висконсин): Управление больниц и клиник Университета Висконсина; c2019. Ультразвуковая допплерография: зачем это делается; [обновлено 9 октября 2017 г .; процитировано 1 марта 2019 г. ]; [около 3 экранов]. Доступно по адресу: https://www.uwhealth.org/health/topic/medicaltest/doppler-ultrasound/hw4477.html#hw4485

NWS JetStream — Как работает доплеровский радар?

Принцип действия радаров заключается в том, что луч энергии, называемый радиоволнами, испускается антенной. Когда они ударяются об объекты в атмосфере, энергия рассеивается во всех направлениях, при этом часть энергии отражается прямо обратно на радар.

Чем больше объект, тем больше энергии возвращается в радар. Это дает нам возможность «видеть» капли дождя в атмосфере. Кроме того, время, необходимое для передачи луча энергии и возврата к радару, также зависит от расстояния до этого объекта.

Доплеровский радар

Благодаря своей конструкции доплеровские радарные системы могут предоставлять информацию о движении целей, а также об их положении. Когда WSR-88D передает импульсы радиоволн, система отслеживает фазу (форма, положение и вид) этих импульсов.

Путем измерения сдвига (или изменения) в фазе между переданным импульсом и принятым эхо-сигналом рассчитывается движение цели непосредственно к радару или от него. Затем это обеспечивает скорость в направлении, на которое указывает радар, называемую радиальной скоростью. Положительный фазовый сдвиг означает движение к радару, а отрицательный сдвиг указывает на движение от радара.

Доплеровский радар посылает импульсы энергии и прослушивает любой возвращенный сигнал.

Эффект фазового сдвига аналогичен «доплеровскому сдвигу», наблюдаемому в звуковых волнах. При «доплеровском смещении» высота звука объекта, движущегося к вам, на выше из-за сжатия (изменения фазы) звуковых волн. Когда объект удаляется от вашего местоположения, звуковые волны растягиваются, в результате чего частота становится ниже .

Вы, наверное, слышали этот эффект от машины скорой помощи или поезда. По мере того, как транспортное средство или поезд проезжает мимо вашего местоположения, высота звука сирены или свистка снижается по мере прохождения объекта.

Импульсы доплеровского радара имеют среднюю передаваемую мощность около 450 000 Вт. Для сравнения, типичная домашняя микроволновая печь будет генерировать около 1000 Вт энергии. Тем не менее, каждый импульс длится всего около 0,00000157 секунд (1,57×10 -6 ) с «периодом прослушивания» 0,00099843 секунды (998,43×10 -6 ) между ними.

Таким образом, общее время, в течение которого радар фактически передает сигнал (если сложить длительность передачи всех импульсов, каждый час ), радар передает чуть более 7 секунд каждый час. Остальные 59минут и 53 секунды тратится на прослушивание любых возвращенных сигналов.

Доплеровский радар NWS использует стратегии сканирования, в которых антенна автоматически поднимается на все более и более высокие заданные углы, называемые срезами возвышения, по мере ее вращения. Эти срезы высот содержат шаблон охвата объема (VCP).

Когда радар просканирует все срезы высот, объемное сканирование будет завершено. В режиме осадков радар выполняет объемное сканирование каждые 4–6 минут в зависимости от того, какая схема охвата объема (VCP) используется, обеспечивая трехмерное изображение атмосферы вокруг места расположения радара.

Максимум! Шаблоны объемного покрытия: включите его!

Максимум! Подними меня!

Максимум! Получение второго мнения

Двойная поляризация

В дополнение к доплеровскому радару NWS была добавлена ​​двойная поляризация импульса радара. Обновление «двойной поляризации» включало в себя новое программное обеспечение и аппаратную приставку к антенне радара, которая обеспечивает гораздо более информативное двухмерное изображение.

Радар Dual-pol помогает синоптикам NWS четко определять дождь, град, снег, линию дождя/снега и ледяную крупу, улучшая прогнозы для всех типов погоды.

Другим важным преимуществом является то, что двойная поляризация более четко обнаруживает переносимые по воздуху обломки торнадо (шар обломков), что позволяет синоптикам подтверждать, что торнадо находится на земле и причиняет ущерб, поэтому они могут более уверенно предупреждать население на своем пути. Это особенно полезно ночью, когда наземные наблюдатели не могут увидеть торнадо.

Эти два изображения показывают, как двойная поляризация помогает прогнозисту NWS обнаруживать торнадо, причиняющий ущерб. На левом изображении показано, как доплеровский радар может обнаруживать вращение. Между двумя желтыми стрелками красный цвет указывает на встречный ветер, а зеленый цвет указывает на встречный ветер относительно местоположения радара.

До появления двойной поляризации это все, что мы знали, что вблизи поверхности Земли существует вращение. Если бы не было наблюдателей за штормом, которые явно наблюдали за штормом, мы бы не знали наверняка, что торнадо присутствует.

На правом изображении показано, как информация о двойной поляризации помогает обнаруживать обломки, поднятые торнадо, поэтому мы можем быть уверены в торнадо, поскольку эти две области совпадают.

Краткие факты

Все современные радары представляют собой оцифрованные доплеровские радары.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *