Báo cáo nghiên cứu khoa học Công thức thực nghiệm tính toán cường độ mưa từ độ phản hồi vô tuyến quan trắc bởi Radar cho khu vực Trung Trung Bộ

Để có thể tính được cường độ mưa R ở từng điểm trong vùng mưa, trên thế giới đã có nhiều công thức thực nghiệm liên hệ giữa nó với độ phản hồi radar Z (trong đơn vị mm6/m3) được sử dụng. Ở Việt Nam, trước đây chỉ có một vài công thức như vậy được xác lập cho một vài khu vực khác nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học " Công thức thực nghiệm tính toán cường độ mưa từ độ phản hồi vô tuyến quan trắc bởi Radar cho khu vực Trung Trung Bộ "TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựnhiênvàCôngnghệ26,Số3S(2010)317‐321 Công thức thực nghiệm tính toán cường độ mưa từ độ phảnhồi vô tuyến quan trắc bởi Radar cho khu vực Trung Trung Bộ Nguyễn Hướng Điền* Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 11 tháng 8 năm 2010 Tóm tắt. Để có thể tính được cường độ mưa R ở từng điểm trong vùng mưa, trên thế giới đã có nhiều công thức thực nghiệm liên hệ giữa nó với độ phản hồi radar Z (trong đơn vị mm6/m3) được sử dụng. Ở Việt Nam, trước đây chỉ có một vài công thức như vậy được xác lập cho một vài khu vực khác nhau. Tuy nhiên, các radar thế hệ mới sản xuất trong vài thập kỉ gần đây không còn trực tiếp đo độ phản hồi radar Z nữa, mà lại đo độ phản hồi radar Z’ (trong đơn vị dBZ), thêm vào đó các công thức trước đây đều coi Z là hàm của R, dẫn đến sai số lớn khi tính toán R. Để giảm sai số và tăng độ tiện ích, chúng tôi đã xây dựng các công thức tính trực tiếp R (coi là hàm) từ Z’ (coi là biến) dựa trên các số liệu đo mưa mặt đất của 6 trạm vũ lượng kí ở khu vực Trung Trung Bộ và độ phản hồi vô tuyến Z’ mà radar Doppler tại Tam Kỳ quan sát được trong các đợt mưa lớn diện rộng năm 2008. Các công thức có dạng hàm mũ R = C10DZ’ được tính cho từng trạm và chung cho cả vùng Trung Trung Bộ, trong đó các hệ số thực nghiệm C và D được xác định theo phương pháp bình phương tối thiểu. Việc đánh giá sai số của các công thức này cho thấy chúng có độ chính xác cao hơn hẳn công thức kinh điển dạng lũy thừa của Marshall-Palmer, các công thức riêng cho từng trạm có độ chính xác cao hơn công thức chung cho cả vùng. Từ khóa: Công thức thực nghiệm, độ phản hồi radar, cường độ mưa.1 . M ở đầ u ∗ Sóng điện từ gặp các mục tiêu, bị mục tiêu hấp thụ, tán xạ, một phần năng lượng có thể xuyên Mưa là một trong những yếu tố khí tượng qua mục tiêu và đi tiếp. Sóng điện từ tán xạ bởiđược quan tâm nhiều nhất, nhưng cũng khó dự mục tiêu theo mọi hướng, một phần quay trở lạibáo và tính toán nhất. Các radar thời tiết có thể anten và được anten thu lại, đưa vào máy thu xửquan sát được khá chính xác những vùng mưa lí và kết quả được hiển thị trên màn hình [1].hoặc mây, chúng cũng giúp cho việc tính toán Nhờ phương trình radar:cường độ mưa từ độ phản hồi vô tuyến của Cr Z Pr =vùng mưa mà radar quan trắc được. La , (1) r2 Máy phát của radar tạo ra một sóng điện từ trong đómạnh truyền vào khí quyển thông qua anten. La - độ truyền qua khí quyển; r - khoảng cách từ radar đến mục tiêu_______ Cr-hằng số radar (gộp các thông số của radar)* ĐT: 84-4-38584943. Email: diennh@vnu.vn 317318 N.H.Điền/TạpchíKhoahọcĐHQGHN,KhoahọcTựnhiênvàCôngnghệ26,Số3S(2010)317‐321 N - Sai số do công thức tính cường độ mưa Z = ∑ K i Di6 (độ phản hồi vô tuyến của 2 không bao hàm hết các đặc tính của vùng mưa, i =1 - Sai số do các hiệu ứng xảy ra bên dướimục tiêu hay độ phản hồi radar với đơn vị mây (gió, bốc hơi, hợp nhất các hạt…).thông dụng là mm6/m3), Ở Việt Nam, cho đến nay đã có một số công 2 K i - giá trị tuỳ thuộc trạng thái pha của hạt, thức thực nghiệm có dạng hàm lũy thừa như Di - đường kính của hạt thứ i, N - số hạt trên được xây dựng, song sai số tính cường độtrong một đơn vị thể tích,radar có thể xác định mưa thườ ...