Самый обычный радиоприемник позволяет установить, находимся ли мы в области грозы, если даже грозы еще не видно визуально. Однако определить направление или расстояние до грозовых очагов в этом случае невозможно. Местоположение источника приходящих к нам электромагнитных волн можно установить специальными приборами. Например, в Главной обсерватории метеорологической и гидрологической службы ГДР в Потсдаме имеется аппаратура, регистрирующая число молний и расстояние до грозовых очагов. Благодаря этому удается, в частности, определять скорость перемещения и интенсивность холодных атмосферных фронтов, движущихся над Атлантическим океаном, ибо на таких фронтах часто наблюдаются грозы.
В последнее время для радиовещания и особенно для радиосвязи предпочитают использовать ультракороткие радиоволны, так как в этом диапазоне частот атмосферные помехи бывают наиболее слабыми. Телевизионные передачи также осуществляются на ультракоротких волнах. Однако было замечено, что качество приема, будь это чистота звука при радиопередаче или изображения при телевизионной передаче, также подвержено колебаниям. Они возникают, когда появляются наиболее сильные атмосферные возмущения.
Как известно, ультракороткие радиоволны, в отличие от более длинных, не отражаются от слоев ионосферы. Такие волны пронизывают ее и уходят в космическое пространство. Следовательно, мы воспринимаем радиоприемниками лишь те из ультракоротких радиоволн, которые распространяются в атмосфере вблизи земной поверхности. Но и эти волны ослабляются в атмосфере то в большей, то в меньшей степени. В ультракоротковолновом диапазоне такими помехами являются уже не случайные и беспорядочные шумы и свисты, как на более длинных волнах, а тесно связанные с изменениями состояния нижних слоев атмосферы и, в первую очередь, с наличием в ней облаков и зон осадков. Если расположить вокруг одного приемника несколько передатчиков и регистрировать посылаемые ими радиосигналы, то ослабление этих сигналов будет сильнее там, где в атмосфере больше зон дождя или снегопада. Однако такая методика была бы очень неэкономной, ибо потребовалось бы много передатчиков, работающих на одинаковой частоте. Поэтому на практике используется всего один передатчик, который непрерывно излучает радиосигналы в одном определенном направлении, измеряется же энергия радиосигналов, отразившихся от тех или иных атмосферных препятствий. Так устроен радиолокатор (радар).
Определение местоположения зон осадков с помощью метеорологического радиолокатора.
Поясним действие радиолокатора с помощью совсем простого примера. Радар можно сравнить с человеком, который в очень темную ночь подает с перерывами громкие сигналы и при этом медленно поворачивается вокруг. Когда он слышит эхо, то ему ясно, что вблизи имеется препятствие — дом, забор или возвышенность. Зная направление эхо и время, за которое возвращается к нему звук, человек может определить местоположение отражающего препятствия.
То же самое происходит и с электромагнитными волнами радиолокатора. Они отражаются от любых твердых и жидких тел: от горы, от сплошного ряда домов, от корабля, плывущего в море, и от самолета, летящего в воздухе. На всех более или менее крупных судах имеются радарные установки, позволяющие даже в тумане или ночью замечать скалистые берега, плавучие айсберги и любые другие препятствия.