رادار دوبلر الطرفي للأرصاد الجوية

يُعدّ رادار NEXRAD الجوي، المستخدم حاليًا من قِبل هيئة الأرصاد الجوية الوطنية (NWS)، رادارًا بطول موجي 10  سم (2700-3000  ميجاهرتز) قادرًا على إجراء مسح كامل كل 4.5 إلى 10 دقائق، وذلك اعتمادًا على عدد الزوايا الممسوحة، واعتمادًا على تفعيل نظام MESO-SAILS ^{[ 7 ]} ، الذي يُضيف مسحًا تكميليًا منخفض المستوى أثناء إكمال المسح الحجمي. تبلغ دقته 0.5 درجة عرضًا و 250 مترًا (820 قدمًا) أفقيًا. وتبلغ السرعة الشعاعية غير المبهمة 62 عقدة (71 ميلًا في الساعة؛ 115 كيلومترًا في الساعة) حتى مسافة 230 كيلومترًا (140 ميلًا) من الرادار. ^{[ 1 ] [ 4 ]}    

تبلغ دقة نطاق رادار TDWR ضعف دقة نظام NEXRAD الكلاسيكي تقريبًا. وهذا يوفر تفاصيل أدق بكثير حول السمات الصغيرة في أنماط الهطول، لا سيما في العواصف الرعدية، في الانعكاسية والسرعة الشعاعية. مع ذلك، لا تتوفر هذه الدقة العالية إلا حتى مسافة 135 كيلومترًا (84 ميلًا) من الرادار؛ وبعد ذلك، تقترب الدقة من دقة NEXRAD. ولكن، منذ أغسطس 2008، أدى أخذ عينات زائدة في NEXRAD إلى زيادة دقته في الارتفاعات المنخفضة في بيانات الانعكاسية إلى 0.25 كيلومتر (0.16 ميل) بمقدار 0.5 درجة، وزيادة نطاق بيانات سرعة دوبلر إلى 300 كيلومتر (190 ميلًا) . ^{[ 8 ] [ 9 ]} وهذا يقلل من مزايا TDWR لتلك الارتفاعات.     

يكمل كل من رادار TDWR ورادار NEXRAD الآخر بتغطيتهما المتداخلة، حيث صُمم كل منهما لرصد أنظمة المجال الجوي المختلفة على النحو الأمثل. يتميز رادار TDWR بمعدل تحديث سريع على نطاق قصير (55 ميلًا بحريًا)، مما يُمكّنه من رصد الظواهر الجوية الدقيقة بسرعة في المجال الجوي للمطار. أما رادار NEXRAD فهو رادار بعيد المدى (200 ميل بحري) مصمم لأداء وظائف متعددة أثناء الرحلة على ارتفاعات عالية، فوق المجال الجوي للمطار، وبين المطارات. يتميز رادار NEXRAD بمعدل تحديث أبطأ، ويغطي مساحة أوسع، مما يُمكّنه من رصد الظواهر الجوية المتوسطة . يُمتص جزء من الطول الموجي الأقصر، 5 سنتيمترات (2.0 بوصة) ، وهو أقرب إلى حجم قطرة المطر من الطول الموجي 10 سنتيمترات (3.9 بوصة) ، بواسطة الهطول. يُعد هذا عيبًا خطيرًا في استخدام رادار TDWR، حيث يمكن أن تضعف الإشارة بشدة في حالة الهطول الغزير. يعني هذا التوهين أن الرادار لا يستطيع الرؤية لمسافات بعيدة عبر الأمطار الغزيرة، وقد يفوته رصد الظواهر الجوية الشديدة كالعواصف الرعدية القوية التي قد تحمل بصمات إعصار، عند هطول أمطار غزيرة بين الرادار والعاصفة. وعند هطول أمطار غزيرة على غطاء الرادار ، يتقلص مدى رادار TDWR أكثر. ^{[ 1 ] [ 4 ]} وأخيرًا، قد يحجب البَرَد في عاصفة رعدية يرصدها رادار TDWR الإشارة تمامًا، نظرًا لأن حجمه أكبر من الطول الموجي. ^{[ 1 ] [ 4 ]}  

تتمثل المشكلة الثانية في انخفاض السرعة الشعاعية غير المبهمة، أو سرعة نايكويست . في حالة رادار TDWR، يعني هذا أن سرعة الهطولات التي تتحرك بسرعة تتجاوز 30 عقدة (35 ميلاً في الساعة؛ 56 كيلومتراً في الساعة) باتجاه الرادار أو بعيدًا عنه ستُحلل بشكل خاطئ بسبب التداخل . ولا تُعطي الخوارزميات المُستخدمة لتصحيح هذا التداخل النتائج الصحيحة دائمًا. أما رادار NEXRAD، فيمتلك عتبة أعلى بمرتين ( 62 عقدة (71 ميلاً في الساعة؛ 115 كيلومتراً في الساعة) )، وبالتالي يتطلب معالجة وتفسيرًا أقل. ولهذا السبب، قد تكون دقة انعكاسية الرادار للظواهر الصغيرة، مثل الأعاصير المتوسطة، أفضل في رادار TDWR، لكن دقة السرعة قد تكون أسوأ، أو على الأقل تُحلل بشكل خاطئ.    

لذا، يُفضّل استخدام نظام TDWR بالتزامن مع رادار NEXRAD تقليدي قريب لضمان عدم تفويت أي تغطية. وعلى عكس NEXRAD، الذي يغطي الولايات المتحدة المتجاورة (مع وجود بعض الثغرات بسبب التضاريس)، فإن تغطية TDWR متقطعة ومخصصة للمطارات الرئيسية. فبينما تتمتع بعض مناطق البلاد (مثل المدن الكبرى في الشمال الشرقي، وولايتي أوهايو وفلوريدا، والربع الجنوبي الغربي من ممر الأعاصير في أوكلاهوما وتكساس) بكثافة عالية من وحدات TDWR، فإن مناطق أخرى (مثل الساحل الغربي بأكمله، والسهول الكبرى الشمالية وجبال روكي، وأجزاء من الجنوب العميق، وامتداد من شمال بنسلفانيا عبر شمال ولاية نيويورك وصولاً إلى شمال نيو إنجلاند) تفتقر تمامًا لتغطية TDWR.