Luận văn thạc sĩ khoa học: Xây dựng công thức tính lượng mưa từ số liệu rađa Đốp - le cho khu vực Trung Trung Bộ - Hoàng Minh Toán

Luận văn thạc sĩ khoa học - Đề tài: "Xây dựng công thức tính lượng mưa từ số liệu Ra Đa Đốp - le cho khu vực Trung Trung Bộ" giới thiệu chung về rađa, rađa thời tiết Tam Kỳ và hệ thống đo mưa tự động, ước lượng mưa từ độ phản hồi vô tuyến của rađa khí tượng, phương pháp tính toán và đánh giá sai số, chương trình tính toán, kết quả và kết luận.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn thạc sĩ khoa học: Xây dựng công thức tính lượng mưa từ số liệu rađa Đốp - le cho khu vực Trung Trung Bộ - Hoàng Minh Toán ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------- HOÀNG MINH TOÁN XÂY DỰNG CÔNG THỨC TÍNH LƯỢNG MƯA TỪ SỐ LIỆU RA ĐA ĐỐP-LE CHO KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------- HOÀNG MINH TOÁN XÂY DỰNG CÔNG THỨC TÍNH LƯỢNG MƯA TỪ SỐ LIỆU RA ĐA ĐỐP-LE CHO KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ Chuyên ngành: Khí tượng và Khí hậu học Mã số: 60.44.87 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HƯỚNG ĐIỀN Hà Nội – 2009 2 Trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp tôi được: Đài Khí tượng Cao không đã cho phép tiếp cận, tìm hiểu, triển khai và nghiên cứu trên cặp số liệu khảo sát rađa thời tiết - số liệu đo mưa tự động. TT Quốc gia Dự báo KTTV-Phòng Dự báo Hạn ngắn, Đài Khí tượng Thuỷ văn Khu vực Trung Trung Bộ, Công ty CMT Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi được đến và làm việc hoàn thành kế hoạch nhanh chóng và đạt yêu cầu. Các chuyên gia Nhật Bản: GS.TS Matsumoto, GS.TS Kimpei ICHIYANAGI - Viện JAMSTEC, T.S.Hironari KANAMORI tại Đại học Tokyo, T.S Hideyuki KAMIMERA tại Viện JAMSTEC đã chuyển giao kỹ thuật, công nghệ, trang thiết bị và cùng chúng tôi xây dựng hệ thống đo mưa tự động. Bên cạnh đó còn có sự giúp đỡ của các đồng nghiệp: T.S. Trần Duy Sơn, T.S. Ngô Đức Thành, Th.S. Nguyễn Viết Thắng, Th.S. Đào Thị Loan v.v... tại Đài Khí tượng Cao không, T.S. Tạ Văn Đa tại Viện Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường. Sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, các bạn học viên ở Bộ môn Khí tượng- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội. Đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của PGS.T.S. Nguyễn Hướng Điền và sự giúp đỡ của T.S. Nguyễn Thị Tân Thanh . Cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành trước những sự giúp đỡ quý báu đó. Hà Nội, tháng 5/2009. 3 MỤC LỤC MỤC LỤC .................................................................................................... 4 MỞ ĐẦU....................................................................................................... 6 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RAĐA, RAĐA THỜI TIẾT TAM KỲ VÀ HỆ THỐNG ĐO MƯA TỰ ĐỘNG...................................... 8 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RAĐA........................................................ 8 1.1.1. Lịch sử của rađa ................................................................................ 8 1.1.2. Nguyên tắc hoạt động........................................................................ 8 1.1.3. Phương trình rađa đối với mục tiêu điểm trong chân không ............ 10 1.1.4. Diện tích phản xạ hiệu dụng của mục tiêu khí tượng. Thể tích phân giải của khối xung..................................................................................... 12 1.1.5.Các phương trình rađa Probert-Jones và phương trình rađa rút gọn đối với mục tiêu khí tượng .............................................................................. 15 1.2. RAĐA THỜI TIẾT TAM KỲ............................................................. 18 1.3.HỆ THỐNG ĐO MƯA TỰ ĐỘNG ..................................................... 20 CHƯƠNG 2: ƯỚC LƯỢNG MƯA TỪ ĐỘ PHẢN HỒI VÔ TUYẾN CỦA RAĐA KHÍ TƯỢNG ........................................................................ 25 2.1. KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MƯA.................................................... 25 2.1.1.Mưa và một vài loại mưa thường gặp ............................................... 25 2.1.2.Một số đặc trưng cơ bản................................................................... 26 2.1.3.Sự phân bố hạt mưa theo kích thước hạt........................................... 27 2.1.4.Phân cấp cường độ mưa ................................................................... 29 2.1.5.Sử dụng rađa để phát hiện mưa ........................................................ 30 2.1.6.Sử dụng rađa để ước lượng mưa....................................................... 31 2.2. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA SAI SỐ KHI ƯỚC LƯỢNG MƯA BẰNG RAĐA KHÍ TƯỢNG ..................................................................... 34 2.2.1. Sai số do hệ thống thiết bị rađa........................................................ 35 2.2.2.Sai số do địa hình ............................................................................. 35 2.2.3.Các sai số do điều kiện truyền sóng dị thường trong khí quyển ........ 36 2.2.4.Các sai số do công thức tính cường độ mưa không bao hàm hết các đặc tính của vùng mưa .............................................................................. 37 2.2.5. Sai số do hệ thống thiết bị đo mưa mặt đất. ..................................... 38 4 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ SAI SỐ . 39 3.1. PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU ........................... 39 3.1.1.Đặt bài toán về cách tìm các tham số................................................ 39 3.1.2.Phương pháp bình phương tối thiểu.................................................. 40 3.2. TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ ........................................................... 44 3.2.1. Một số kiến thức cơ bản về đánh giá ............................................... 44 3.2.2. Một số đại lượng thống kê khách quan thường được sử dụng trong đánh giá .................................................................................................... 45 CHƯƠNG 4 ...