A theoretical model of the effect of wind-gusting on rain-induced cross-polarization

Abstract

It is now generally accepted that a correlation exists between crosspolarization and mean wind speed. In a recent paper by Brussaard, an explanation was offered for preferred canting angle of raindrops based on the wind profile effect. Using this method a different effective mean canting angle may be obtained for each drop size from a knowledge of the mean wind speed and the type of terrain. However, the canting angles of all the drops are in the same quadrant. In this paper a theoretical model for wind gusting, based on detailed observations of storms, is presented. This model is used to provide an explanation for raindrop canting angle distribution other than the wind profile effect. The validity of the model was tested, firstly against the photographic measurements of Saunders and secondly predicted values of crosspolarization are compared with measurements made by Semplak.

Analyse

Les auteurs admettent maintenant qu’il y a une corrélation entre la transpolarisation en polarisations croisées et la vitesse moyenne du vent. Dans un article récent de Brussaard l’orientation des gouttes a été expliquée par l’effet du profil du vent. Avec cette méthode, on peut obtenir un angle d’orientation moyen effectif pour chaque grosseur de goutte à partir d’une connaissance de la vitesse moyenne du vent et du type de terrain, les angles d’orientation de toutes les gouttes étant dans le même quadrant. Dans cet article on propose un modèle théorique pour une bouffée de vent sur la base d’observations détaillées de tempêtes. On utilise le modèle pour expliquer la distribution des angles d’inclinaison des gouttes en faisant abstraction de l’effet du profil de vent. Premièrement on a vérifié la validité du modèle à l’aide des données photographiques de Saunders et deuxièmement on a comparé les valeurs prévues de transpolarisation avec les résultats de Semplak.