Đề Cương ôn Tập Môn : Khí Tượng Radar - Tài Liệu Text - 123doc

Tải bản đầy đủ (.docx) (21 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Giáo Dục - Đào Tạo
>>
3. Cao đẳng - Đại học

Đề cương ôn tập Môn : Khí tượng Radar

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (373.95 KB, 21 trang )

Đề cương ôn tậpMôn : Khí tượng RadarNgười soạn : Johny Lê1.1•••••••••••Chương 1Sóng điện từ và sự lan truyền song điện từ trong không gianSóng điện từ : là sự biến đổi qua lại của điện trường và từ trường dần dầnlan rộng trong không gian từ bản tụ này sang bản tụ kiaKhi hai bản tụ rời xa nhau thì chúng chở thàng angten phát và angten thuMối quan giữa các thong số đặc trưng cho song điện từ biểu diễn qua côngthứcSóng điện từ lan truyền trong chân không theo quỹ đạo thẳng với tốc độbằng tốc độ ánh sang ~3.10^8Chu kì dao động thay đổi đến giâyNgười ta sử dụng song điện từ có tần số hang ngàn Hz trở lên gọi là songvô tuyếnSự tán xạ của sóng điện từTrên đường lan truyên khi gặp mục tiêu sóng điện từ bị tán xạ hay phảnxạ một phần lại về phía song điện từ phátNăng lượng phản xạ về radar phụ thuộc vào : kích thước , tính chất , hìnhdáng và sự bố trí của mục tiêuDiện tích tán xạ hiệu dụng là diện tích mặt phản xạ đặt vuông góc vớiđường truyền song , phản xạ toàn bộ năng lượng chiếu tới nó theo mọihướngKhúc xạ điên từLà sự lan truyền của song điện từ bị uống cong quỹ đạo do ảnh hưởng củamôi trường truyền tớiQuỹ đạo cong về phía mặt đất bằng ¼ độ cong bề mặtn =c/v (n :chỉ số khúc xạ, chiết suất môi trường , v : vận tốc sóng)Để đơn giản hóa bài toán .Độ khúc xạ tính bằng : N=(n-1).10^6Độ khúc xạ phụ thuộc vào nhiệt độ , khí áp và hơi nước :•••••••••••••••••ooo•ooo••••N= (p+4180)T : nhiệt độ không khíP :khí ápe : áp suất hơi nướcSự suy giảm song điện từ từ khi lan truyền trong không khíSự suy giảm trong không khíSự suy giảm lớn nhất : do các chất khí hơi nước ,ôxyMật độ hơi nước và oxy trong khí quyển lớn thì mức độ suy giảm càngnhiềuTỷ nghịch với bước sóng ,phụ thuộc vào tần số song,quãng đường dichuyểnSự suy giảm trong mâyTỷ lệ nghịch với bước sóng ,và nhiệt độ đối với loại mây nướcTỉ lệ nghịch với bước sóng , tỷ lệ thuật với nhiệt độ ở loại mây băngMây nước độ suy giảm lớn hơn rất nhiều so với mây bangSự suy giảm trong mưaTỷ lệ nghịch với bước sóngCường độ mưa càng lớn thì độ suy giảm càng lớnSự suy giảm trong mưa lớn hơn trong mây rất nhiều1.6 Mục tiêu khí tượngKhái niệm mục tiêuMục tiêu khí tượng không phải là một khối cấu tạo mà là tập hợp các hạtnước với trạng thái khác nhauMục tiêu khí tượng của radar chủ yếu là mây mưaMục tiêu 1 : MâyTập hợp các sản phẩn ngưng két cua hơi nước có mật độ lớnSự phân bố của các hạt trong mây phụ thuộc vào loại mây ,độ cao ,thờigian tồn tạiĐường kính hạt mây nằm trong khoảng từ 5-10Mục tiêu 2 : MưaCác hạt nước lỏng hoặc đặc rơi từ trên mây xuốngCường độ mưa thường khác nhauMưa rất dẽ được phát hiện bởi radarTính chất của mục tiêu khí tượngCác mục tiêu khí tượng khác nhau về hình dáng ,kích thước và tính chấtvật líTính chất vi mô của mây thay đổi theo không gian và thời gianĐối với mây thay đổi nhanh theo không gian và thời gian••Thay đổi về trạng thái , ban đầu , hình thành phát triển của mây , là thayđổi trạng thái của các hạt nước , hạt băng và khi ngưng kết để để chúngrơi xuống, thay đổi đặc trưng vậy lí vô tuyến của mục tiêu khí tượngViệc nhận biết đối tượng cũng chịu ảnh hưởng của các mục tiêu khác nhưcôn trùng , đàn chim , máy bay.. là giảm độ chính xác khi xác đinh mụctiêu khí tương cần phân tích•1.7 Phương trình radarPhương trình radar đối với một tiêu điểm•Phương trình đối với mục tiêu khí tượngThayVào PT radar cho một mục tiêu khí tượng ta đượcĐặtkhí tượngradarPhương trình radar đối với mục tiêu khí tượng trong môi trường suy giảmcó dạng:Trong đó:••••ai: bán kính của hạt nướch: độ dày của 1 xung phát ra: độ rộng của búp sóng antenDi: đường kính của hạtZ: là độ phản hồi vô tuyến của mục tiêu về radarC: đặc trưng cho các thong số kĩ thuật của radarN : tổng số hạtmi : khối lượng hạt|Ki|2 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái của phần tửNhận xét :Pt tỷ lệ thuận với số lượng, kích thước, trạng thái của phần tử mây, độphản hồi của mục tiêu.Pt tỷ lệ thuận với độ rộng búp sóng, độ dài của xung (h)Pt tỷ lệ nghịch với bước sóng và khoảng cách.radar có bước sóng nhỏ => thu về năng lượng càng lớn =>k/năng phát hiệnmục tiêu ở xa c/xác hơn. (đúng trong mt ko có sự suy giảm)trong mt suy giảm : radar có bước sóng nhỏ =>suy giảm càng nhiều=>thậm chí ko k/năng phát hiện mục tiêu ở gần.Phương trình radar Probert – TonesĐộ truyền quaM=1/L : Độ hao tổnHằng số radar•••••••Suy ra phương trinh có dạng :La 1  Ma =1/LaPhụ thuộc vào góc nâng ăngten và khoảng cách đến mục tiêuTỉ lệ thuân góc nâng , tỉnh lệ nghịch với khoảng cách1.9 Rardar DopplerHiệu ứng Dopper, quan hệ một số thành phầnKhí máy phát sóng chuyển động tương đối với máy thu thì tần số thu thayđổi , tần số tín hiệu thu được tăng lên khi chạy gần về máy phát và giảm đikhi chạy xa ra máy phát- = = v : vân tốc tương đối giữa mục tiêu và radar theo phương ngangbán kính , tần số Doppergiữa vàmà = V càng lớn thì tần số dopper càng lớn , đối tượng càng gần radar hơn ,nếu muốn đo ở xa hơn thì giảm tốc độHạn chế của phương pháp đo gió bằng radar DopperNếu không cso mục tiêu thì không đo đưuọc gióNếu khoảng cách giữa radar và mục tiêu không thay đổi thì tốc độ coi nhưbằng không•••••••••Mục tiêu ở xa radar hơn khoảng cách cực đại thì khoảng cách mà radar đođưuọc sẽ không chính xác (khoảng cách ảo)Khi mục tiêu vuông goc với búp sóng chính thì vân tốc của mục tiêu coinhư bằng khôngKhi mục tiêu có tốc độ gió xuyên tâm lớn hơn giá trị tốc độ gió cực đại thìtốc độ gió đo đưuọc cũng sai lệch (tốc độ ảo)Xác định hướng và tốc độ gióXác định tốc độ gió xuyên tâm : tốc độ gió thổi theo phương bán kính v ,tính và hiển thị tốc độ gió ngang thông qua hệ thức tính tốc độ gió xuyêntâmTốc độ gió ngang : u =vcosTốc độ gió thẳng đứng : w = vsinXác đinh hướng gióDo gió đồng nhất theo phương ngang , lên hướng gió khôgn đổi ở một độcao xác đinhĐường số không rất quan trong khi phân tích tốc độ gióTốc độ gió âm(màu xanh) thường đi vào phía radar , tốc độ giódương(màu đỏ) thường đi xa radar .Xác định tốc độ gió ngang : tốc độ gió tại một điểm là tốc độ gió toànphần trên độ cao đóVí dụ xác định tại điểm 2 : xác định hướng gió (tự nhìn xác định )Chương 2 Phát hiện các mục tiêu hí tượng bằng phản hồi vô tuyếnCâu 1:Trình bày ý nghĩa của độ phản hồi vô tuyến?CT độ phản hồi vô tuyến : Z|26(mm6/m3)Z’= 10lgZ(dBz)Ý nghĩa: - đặc trưng cho cấu trúc vi mô của mây và giáng thủy (kích thướcvà trạng thái hạt).- Z của mây sẽ quyết định các hiện tượng thời tiết xảy ra trong mây.- Mang thông tin khí tượng của mục tiêu và sẽ quyết định các hiện tượngthời tiết xảy ra trong mâyCâu 2: Các nhân tố ảnh hưởng đến độ phản hồi vô tuyến?1.Ảnh hưởng của phổ phân bố hạt theo kích thước và trạng thái hạtTừ CT độ phản hồi vô tuyến :Z|263 đặc trưng quan trọng của mưa liên quan đến độ phản hồi vô tuyến:+ Số lượng hạt trong mỗi đơn vị thể tích N+ kích thước hạt Di+ trạng thái pha của hạt |Ki|2- PHVT của hạt nước > khoảng 5 lần so với hạt băng Radar sẽ không phát hiện được mưa đá, mưa tuyết ở những khoảngcách xa do tín hiệu phản hồi quá yếu.- Đường kính hạt càng lớn -> độ phản hồi càng lớn.- Sự tăng về kích thước của các hạt mây làm tăng độ phản hồi lên rấtnhiều.NX : Do trong vùng mây có kích thước hạt nước và hạt băng nhỏ hơnkích thước hạt trong vùng mưa nên độ phản hồi vô tuyến của vùng mưalớn hơn.2.Ảnh hưởng của độ dài bước sóng- Từ phương trình radar := > Công suất thu được tỉ lệ nghịch với bình phương độ dài bướcsóng :Radar có bước sóng càng lớn thì năng lượng phản hồi về phía radarcàng nhỏ, và ngược lại .Radar có bước sóng ngắn ->phát hiện mục tiêu tốt hơn, nhưng mức độ suyyếu lớn hơn không phát hiện được chính xác mục tiêu đó.3.Ảnh hưởng của khoảng cách đến mục tiêu và độ cao của mục tiêuTừ phương trình radar dạng rút gọn:Pr = = . L a- Công suất trung bình Pr tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ mụctiêu đến radar : k/c càng gần thì năng lượng phản hồi về phía radar cànglớn.- Độ cao h của mục tiêu so với mặt đất tăng lên, hệ số suy yếu thườnggiảm đi ->La và Pr tăng lên. Do tín hiệu ít phải đi qua những vùng khíquyển dày đặc hơn ở dưới thấp.=> NX : ảnh hưởng của h đến công suất thu thường rất nhỏ (có thể bỏqua).4.Ảnh hưởng của mức độ lấp đầy búp sóng- Khi thể tích xung chỉ được lấp đầy 1 phần -> công suất hoặc độ PHVTthu được nhỏ hơn rất nhiều so với TH xung được lấp đầy- khi hai xung đều được lấp đầy bởi các hạt, nhưng phân bố theo kíchthước của các hạt trong 2 TH không giống nhau =>độ PHVT hiển thị cũngkhác nhau :Vùng lõi mây : kích thước hạt lớn hơn, mật độ lớn hơn =>độ phản hồi lớnnhấtHình minh họa :ABCâu 3 : Phát hiện và nhận biết mây, mưa bằng phản hồi vô tuyến ?1.Nguyên lý nhận biết các loại mây qua độ phản hồi vô tuyếnDựa vào đặc điểm của độ PHVT mà radar quan trắc được :- Độ cao giới hạn trên và dưới của một đám mây đối lưu-Cường độ phản hồi-Hình dạng và cấu trúc ảnh phản hồi trên màn hình (mặt cắt ngang và mặtcắt thẳng đứng).-Vị trí của phản hồi so với Radar-Trong các Radar Doppler, các hiện tượng thời tiết được nhận biết nhờcác dấu hiệu bổ xung về trường gió (hướng gió và tốc độ gió).2.Nhận biết các loại mây.Mây Ci :--- Đặc điểm cơ bản : thường có dạng tơ sợi,hẹp bề ngang, phát triển theochiều ngang yếu, có màu trắng.- Trên mặt cắt thẳng đứng :+ Độ phản hồi vô tuyến của mây thể hiện thành dải hẹp+ Độ cao lớn hơn 6 km và ở khoảng cách gần so với radar (50-70 km)Trên mặt cắt ngang :+ Rất khó để phát hiện loại mây này+Độ phản hồi vô tuyên của mây rất nhỏ, 0+ Giới hạn giữa vùng có mây và vùng không mây thể hiện rất rõ.Câu 4.Nhận biết hiện tượng thời tiết nguy hiểm liên quan đến mây đối lưumạnh bằng các đặc điểm của phản hồi vô tuyến?1. Dấu hiệu nhận biết các loại mây đối lưu có khả năng gây ra các hiệntượng thời tiết nguy hiểm dựa trên độ phản hồi vô tuyến:- Độ cao phản hồi vô tuyến của mây lớn: Hmax> 15km- Đỉnh phản hồi vô tuyến của mây vượt quá tầng đối lưu hạn từ 3 -> 4 km- Ở độ cao 6-> 7 km, độ phản hồi cực đại vượt quá 48 dBz- Vùng phản hồi cực đại của mây có dạng lưỡi liềm, dấu hỏi hay tổ sâu- Vùng phản hồi di chuyển với tốc độ lớn (> 74 km/h)- Trong vùng có độ phản hồi lớn xuất hiện 1 vùng có độ phản hồi rất nhỏ- Tốc độ phát triển của đỉnh phản hồi vô tuyến lớn hơn 600m/phút- Xuất hiện sự hội tụ của các vùng phản hồi2. Nhận biết dônga) Những đặc trưng cơ bản của mây dông:-Thường hình thành dưới dạng ổ gọi là ổ mây dông-Có thể tồn tại độc lập gọi là dông đơn ổ, hay nhiều ổ đơn lẻ kết hợp lạigọi là dông đa ổ hay siêu ổ-Hình thành và xuất hiện trên 1 vùng khá rộng, nơi có các dòng chuyểnđộng thẳng đứng của kk khá mạnh-Thời gian tồn tại TB của 1 đám mây dông từ 1/2h -> 1 hb) Các chỉ tiêu nhận biết dông-Chỉ tiêu đơn trị: chỉ sử dụng 1 đặc trưng để nhận biết hiện tượng->có độ chính xác không cao.-Chỉ tiêu tổng hợp- thường được sd để dự báo dông.+Chỉ tiêu thường được sd là:Y = H -22lgZ3 nếu Y ≥ H -22(lgZ3)minH -22 độ cao của mặt đẳng nhiệt -220C đo được bằng bóng thám khôngngày hôm đó(lgZ3)min giá trị lgZ nhỏ nhất trong mây quan trắc thấy trong khu vực códông xảy ra+Chỉ tiêu nhận biết dông có thể được xác định theo CT :Y = Hmax x Zmax3Hmax độ cao đỉnh PHVT (km)Zmax3 độ PHVT cực đại ở độ cao cao hơn mực có nhiệt độ 00C từ 2-> 2,5kmNX : 300< Y < 400 -> P = 60->70 %400< Y <600 -> P = 70-> 90%600< Y <650 -> P = 90-> 100%-Ngoài các chỉ tiêu định lượng , ngta còn sd các chỉ tiêu định tính như hìnhdáng PHVT mây trên màn hình.3. Nhận biết tố.a) Khái niệm-Tố là vùng gió mạnh xuất hiện đột ngột, kéo dài trong vài phút, hướng gióthay đổi liên tục.-Đường tố là nhiều vùng tố sắp xếp theo 1 trật tự nhất định,có chiều dàilớn hơn chiều rộng và di chuyển theo 1 hướng nhất định. Là 1tập hợp cácđám mây đối lưu mạnh sắp xếp theo 1 trật tự nhất định. Tốc độ di chuyểnđạt đến 60m/phút.b) Dấu hiệu nhận biết tốHình dạng của đường tố trên màn hình radar phần lớn được thể hiện thànhhình cánh cung  dấu hiệu của tố mạnh.4. Nhận biết lốca) Khái niệm- Lốc là vùng gió xoáy có kích thước nhỏ, là cột kk chuyển động quayngược chiều kim đồng hồ. Tốc độ gió từ 18-> 135 m/s.- Lốc xảy ra thường đi kèm với sự xuất hiện của vòi rồng- Hiện tượng vòi rồng là hiện tượng những cơn lốc thể hiện thành 1phễu mây và có 1 vòi ‘thò’ xuống phía dưới giống như vòi voi hút nước.b) Dấu hiệu nhận biết lốc Điều kiện thuận lợi cho hình thành lốc:-Từ các đám mây đối lưu siêu ổ, hoặc từ nhiều đám mây đối lưu với điềukiện thuận lợi cho đối lưu phát triển mạnh-Trước khi lốc được hình thành, thường tồn tại 1 xoáy thuận nhỏ trongvùng mây của đám mây siêu ổ Dấu hiệu nhận biết lốc:-Trên mặt cắt thẳng đứng:+Lõi mây có độ phản hồi lớn hơn 40dBz thể hiện thành 1 cột thẳng đứngvới độ nghiêng rất nhỏ.+Mây có hình đe thể hiện có hội tụ mạnh ở dưới và phân kỳ mạnh ở phíatrên-Trên mặt cắt ngang:PHVT của cơn lốc thể hiện dưới dạng hình móc câu, thường có dấu hiệugió xoáy trong đám mâydấu hiệu này cho biết có lốc mạnh nhất, ta cần phải chú ý.-PHVT của cơn lốc còn có dạng khác là dạng hình chữ ‘ U ’ (hay chữ ‘V’ )5. Nhận biết mưa đá.-K/n: Mưa đá là mưa có các hạt giáng thủy dạng băng, hình dạng hạtthường có dạng hình cầu.-Dấu hiệu nhận biết:+Trên mặt cắt thẳng đứng:có 1 vùng phản hồi yếu ở phía dưới, còn ở phíatrên lại có 1 vùng phản hồi mạnh với độ phản hồi lớn. Mưa đá sẽ xảy ravới dòng thăng mạnh khi có những dấu hiệu :• Vùng WER (vùng phản hồi yếu) lớn.•••1.a)•••••••••••••Phân kỳ mạnh phía trên.Độ PHVT lớn hơn so với giá trị TB của mùa.Mây có lõi PHVT mạnh ‘treo ’ lơ lửng ở phía trên.+Trên mặt cắt thẳng đứng PHVT có dạng hình các ngón tay xòe ratừ 1 bàn tay khả năng gây mưa đá lớn nhất.Câu 5.Ước lượng mưa bằng radar thời tiết.K.n và những đặc trưng cơ bản của 1 số loại mưa thường gặp.K/n:-Mưa (hay giáng thủy) là nước ở thể lỏng hoặc rắn rơi từ các đám mâyxuống mặt đất.- Chia mưa thành các loại cơ bản:+ Mưa phùn:: là 1dạng mưa có kích thước hạt nhỏ nhưng tương đối đồngnhất, r hạt < 1mm.S mưa lớn, tgian mưa kéo dài.là sp của mây tầng St, mây tích Sc, của sương mù khi tan ra.I 0,25mm/h, tốc độ rơi từ 0,3 -> 2m/s.-Mưa thường: là loại giáng thủy có cường độ trung bình nhưng xảy ra trêndiện rộng và tgian kéo dài.kích thước mưa không đồng nhất, r hạt dao động trong khoảng 0,5 -> 1,5mm.tốc độ rơi dao động từ 2 -> 6m/s.là sp của các dạng mây front.Mưa rào: là loại giáng thủy có cường độ lớn, tgian mưa ngắn, S mưakhông rộng lắm.r hạt khoảng 2 đến 2,5 mm.Tốc độ rơi từ 6 -> 9m/s.là sản phẩm của mây vũ tích.-Mưa đá: là dạng giáng thủy nguy hiểm nhấthình thành trong mây vũ tích,trong khối không khí và front.kéo dài khoảng 5 phút có khi dến 15 phút.-Mưa tuyết: là loại giáng thủy rơi xuống dưới dạng các tinh thể tuyết haybăng.thường có hình sao 6 cánh hoặc các bông tuyết lớn.tinh thể tuyết có d ~ 10mm, bông tuyết lớn có d ~ 8 ->10 cmb) Những đặc trưng cơ bản:-Quy mô:-+Quy mô synop: các trận mưa rơi trên S > 104 km2, tgian tồn tại đạt đến10h+Quy mô trung bình: các trận mưa trải dài 50-> 80 km, trên S ~ 103 -> 104km2, tgian tồn tại từ 1-> 2h+Quy mô nhỏ: các trận mưa rơi trên S < 103 km2Mây do đối lưu: vùng mưa trải rộng từ 1-> 4 km, với S ~ 1->10 km2,tồn tại trong vài phút.Cường độ mưa: cường độ mưa I tại 1 nơi nào đó là khối lượng nước rơixuống 1 đơn vị diện tích, trong 1 đơn vị tgian.CT tính I đã được đơn giản hóa. Với giả thiết:+Mưa là đồng nhất về không gian và thời gian+Tốc độ thẳng đứng của dòng kk u* = 0+ tốc độ rơi của giọt mưa v(D) là hàm phụ thuộc vào kích thước hạt : v(D)= I=Dmax , Dmin :đường kính cực đại và đường kính cực tiểu của các giọt nướcmưa.N(D) : hàm mật độ phân bố của các hạt mưa theo đường kính Dm0,2/s ;T, T0 là nhiệt độ kk và nhiệt độ kk ở đk tiêu chuẩn.:mật độ kk và mật độ kk ở đk tiêu chuẩn.-Lượng mưa tích lũy: hay tổng lượng mưa được đo bằng độ cao lớp nướcđược hình thành ngay trên bề mặt nằm ngang hoặc do băng tan trong đknuwocs không chảy đi chỗ khác, không bay hơi, không thấm.CT liên hệ lượng mưa tích lũy và cường độ mưa:(mm)t1, t2 : tgian bắt đầu và kết thúc.2. Phát hiện mưa.-Trên mặt cắt ngang: các vùng mưa thường lẫn với các vùng mây chưa chomưa.-Trên mặt cắt thẳng đứng: các vùng mưa có ảnh phản hồi sát xuống đếnmặt đất, trong khi ảnh phản hồi của mây thì lơ lửng ở trên cao.Khi có đk khúc xạ trong khí quyển thì ảnh phản hồi của vùng mưa sẽ bịnâng lên cao, khi có đk khúc xạ yếu thì ảnh phản hồi sẽ bị hạ thấp xuốngcả dưới mặt đất.••••••-Phát hiện vùng mưa = cách tiến hành đo độ phản hồi radar Z tại độ caoxác định, trong phạm vi phát hiện của radar. VD khi ảnh PHVT của hỗnhợp mây tầng và mây tích , thì dấu hiệu để phân biệt vùng có mưa :+ Giá trị độ phản hồi lgZ3 tại mực 00C + 2 km nhỏ hơn nhiều so với giá trịtrong các ổ mây.+Giá trị độ phản hồi lgZ2 tại mực 00Clớn hơn nhiều so với giá trị tại mựcO0C + 2 km.+Tồn tại 1 dải sáng cho đến khoảng cách 90->120 km.3.Ước lượng mưa.- Có 3 phương pháp cơ bản đo mưa bằng radar:+ Đo cường độ bức xạ phản hồi+ Đo sự suy yếu của năng lượng radar trong mưa+ Đo sự suy yếu và độ phản hồi tạo ra đồng thời ở 2 bước sóng.-Ưu điểm của các phương pháp:+ Phương pháp đo cường độ bức xạ phản hồi :Dựa trên cơ sở sd độ phản hồi radar, được phát triển và áp dụng rộng rãinhờ sự thuận lợi trong thực tế của nó.( VN sd)Nhược điểm: còn sai số.+ Phương pháp đo sự suy yếu của năng lượng radar trong mưaƯu điểm: có thể đo cường độ mưa TB giữa điểm dầu và điểm cuối trênquãng đường mà sóng truyền qua.Nhược điểm: rất khó khăn trong viêc tạo ra giải không gian tốt để đocường độ mưa đối với tất cả các vùng mưa  kĩ thuật này chưa được pháttriển để sd trong nghiệp vụ.+ Phương pháp đo sự suy yếu và độ phản hồi tạo ra đồng thời ở 2 bướcsóng:Ưu điểm: Kết hợp của 2 p2 trên  tăng độ chính xácNhược điểm: Đòi hỏi phải nghiên cứu thêm trước khi đưa vào áp dụng.a)Ước lượng cường độ mưa bằng độ phản hồi vô tuyến.Mối quan hệ toán học giữa độ phản hồi và cường độ mưa:Z = AIbI cường độ mưaZ độ phản hồi vô tuyến mà radar thu được từ vùng mưa (mm6/m3)A và b là hệ số thực nghiệm.Xác định Z qua CT :là công suất phản hồi TB thu được từ mưa ở k/c rLa là độ truyền qua của sóng trong khí quyển-Cr là hằng số radar Xác định được I.NX : Hệ số đầu tiên được sử dụng là: A= 200 và b = 1.6 Z = 200I1,6Hệ số thực nghiệm a, b thay đổi phụ thuộc vào hàm phân bố hạt mưa theokích thước N(D)  Thay đổi theo không gian và thời gian. =>còn saisốlớn.b)Sử dụng sự suy yếu của năng lượng sóng radar trong mưa để ước lượngcường độ mưa.-Hệ số suy yếu sóng do các phần tử khí và hạt mưa gây ra:: hệ số suy yếu do kk và do các hạt mưaσe σp-Qua quan trắc thực nghiệm cho thấy : mưa càng mạnh thì mức độ suy yếucàng nhiều.- Thiết diện suy yếu của 1 hạt :(D) = CDnC, n phụ thuộc vào bước sóng và nhiệt độ.Hệ số suy yếu thể tích σe là thiết diện suy yếu tổng cộng của các phần tửtrong 1 đvtt.=, , : thiết diện suy yếu, hấp thụ và tán xạ của phần tử thứ iN số phần tửb là hệ số tỉ lệ.Tùy thuộc vào mức độ che khuất lẫn nhau của các phần tử, đơn vị sd củacác đại lượng trong CT.-Nếu coi kích thước hạt biến đổi liên tục. Ta có :=NX : + p2 này còn hạn chế : hệ số thực nghiệm không ổn định, kỹ thuật xácđịnh hệ số suy yếu phức tạp hơn kỹ thuật xác định độ PHVT bằng radar.+về lý thuyết p2 này là áp dụng được. về thực hành có nhiều khókhăn :phải đặt rất nhiều máy thu or vật phản xạ ở nhiều điểm cố định theocác hướng và k/c khác nhau để có thể đo mưa cho 1 vùng không gianrộng ; các máy thu or vật phản này phải chịu được mọi thời tiết và phảiđược radar nhìn thấy.p2 này đã không được áp dụng rộng rãi.4.Dự báo mưa đá bằng radar có 2 bước sóng.-Mưa đá thường xảy ra trong các mây đối lưu có Hmax> 15 km, Z’ ≥ 48dBz-Dấu hiệu mưa đá thường được biểu diễn :1)2)3)H: dấu hiệu mưa đá (dbz)Z10 : độ phản hồi của Radar ứng với 10cmZ3 : độ phản hồi của radar ứng với bước sóng 3cmNX:H >0 : có mưa đáH=0 : có mưa-Hạn chế: +có 1 số ít trường hợp H < 0 có dấu hiệu mưa đá.+đòi hỏi phải có 1radar 2 bước sóng sao cho có độ rộng búp sóng chính vàcác búp sóng phụ thích hợp đối với cả 2 búp sóng khó khăn lớn đến nayvẫn chưa khắc phục được.-Ước lượng cường độ mưa đá cũng tương tự áp dụng 1 CT thực nghiệmnào đó dạng :Z = AIbhạn chế: sai số thường rất lớn -> khả năng ứng dụng vào nghiệp vụ cònrất hạn chếCâu 7: Các sai số thường gặp trong sản phẩm thu được từ radarNguyên nhân gây ra sai số do hệ thống thiết bị radar.-Sự suy yếu do vòm che ( bảo vệ anten khỏi bị mưa) :+khi mưa làm ướt or bám vào vòm che, gây ra sự suy yếu năng lượng sóngđiện từ của radar.+ngta phát hiện I = 40mm/h -> độ suy yếu 1dB.-Tính không ổn đinh của radar hoặc không chuẩn xác của anten:+công suất của máy phát, độ khuếch đại của máy thu thường không ổnđịnh.+hiệu chỉnh không chính xác phần cứng của anten.Các sai số do địa hình:-Cả búp sóng chính, búp sóng phụ của radar có thể gặp mục tiêu mặt đất,gây PHVT cố định. những nhiễu địa hình.-Các nhiễu cố định như cây, nhà, đồi núi……: có thể loại bỏ được-Các nhiễu do xe cộ, người, động vật,…..di chuyển gây ra : không loại bỏđược.Các sai số do các hiệu ứng xảy ra phía dưới bước sóng-gió mạnh dưới búp sóng anten thổi bạt vùng mưa -> vị trí của vùng mưa ởmặt đất không trùng với vị trí và I mưa của nó được biểu thị bởi radar.4)5)6)a)7)-sự bay hơi dưới búp sóng radar -> kết quả ước lượng I mưa bằng radarcao hơn so với I mưa đo được ở mặt đất.-quá trình kết hợp các hạt dưới búp sóng radar thường xảy ra ở mưa nhiệtđới cũng làm thay đổi giá trị I mưa ước lượng được.Hiện tượng khoảng cách ảo-k/c ảo là hiện tượng radar hiển thị PHVT tại 1 vị trí đúng về góc hướngnhưng sai về k/c.-hiện tượng này xảy ra khi 1 mục tiêu nằm ngoài k/c tối đa rmax nhưngradar phát hiện được.Hiệu ứng búp sóng phụ-nhiễu do búp sóng phụ là kq của sự phản hồi năng lượng của búp sóngphụ bởi các mục tiêu về radar.-TH tồn tại đối lưu mạnh ở vùng gần radar, hiệu ứng búp sóng phụ sẽ rấtlớn. Nếu gradient phản hồi vô tuyến đủ lớn => ở búp sóng chính xác địnhthời tiết tốt, trong khi đó búp sóng phụ lại xđ là có ổ mây đối lưu mạnh.Những hiện tượng gây ra do sự khúc xạ tia quét của radar.Khúc xạ chuẩn : là hiện tượng khi radar phát đi sóng điện từ, búp sóng sẽbị khúc xạ (hay uốn cong) 1 phần nhất định trong đk mt lí tưởng (????....)Khúc xạ dưới chuẩn (hay khúc xạ yếu).-là hiện tượng khi radar phát đi sóng điện từ, búp sóng sẽ bị khúc xạ (hayuốn cong) ít hơn bình thường .-tia sóng sẽ cao hơn so với độ cao mà radar tính được.=>đánh giá thấp độ cao đỉnh PHVT, có xu hướng làm giảm độ PHVT từbề mặt ở góc quét nhỏ nhất.b) Siêu khúc xạ( hay khúc xạ trên chuẩn).- là hiện tượng khi radar phát đi sóng điện từ, búp sóng sẽ bị khúc xạ (hayuốn cong) nhiều hơn bình thường.-độ cao của tia bức xạ sẽ thấp hơn so với độ cao tính toán.=>độ cao đo được của mục tiêu sẽ có giá trị cao hơn so với thực tế; làmtăng độ PHVT từ bề mặt ở các mức góc quét thấp nhất.Sai số khoảng cách và độ phân giải về k/c.-khi 2 mục tiêu cách nhau = 1/2 độ dài xung dọc theo hướng tia quét =>điểm đầu tiên của xung về sau gần trùng với đầu nút sau của xung về trướcnó => radar vẫn có thể pbiệt được.-khi 2 mục tiêu cách nhau < 1/2 độ dài xung dọc theo hướng tia quét =>năng lượng phản hồi sẽ chồng lên nhau => radar không thể phân biệt được2 mục tiêu mà nó kết hợp chúng lại thành 1 mục tiêu phản hồi => sai số.8)---Dải sáng.hiệu ứng do sự tan của băng or tuyết :Các hạt băng hay tuyết khi rơi xuống mực tan băng trong khí quyển ( mựcđẳng nhiệt 00C) , sẽ làm tăng độ phản hồi Z.hiệu ứng do sự thay đổi tốc độ rơi của các hạt:Xét trong vùng mây or vùng mưa, phần dưới – nơi có nhiều hạt rơi nhanh,mật độ sẽ giảm hơn so với phần trên => độ phản hồi vô tuyến giảm.hiệu ứng do sự hợp nhất của các hạt:Sự kết hợp của các hạt => giảm mật độ nhưng tăng kích thước hạt => tăngđộ PHVT lên rất nhanh.NX: sự thay đổi từ băng sang nước lỏng => tạo thành 1 vùng có độ phảnhồi cực đại, gọi là dải sáng (là sự tổng hợp của cả 3 hiệu ứng trên).Sự tồn tại của dải sáng gây ra sai số trong việc ước lượng cường độ mưa.Chương 3 : Sử dụng thông tin radar vào dự báo thời tiết3.1 Sử dụng radar để dự báo cực ngắn trong một khu vực••••••••Mô tả thời tiết hiện tạiQuan sát xem sét những hiện tượng xảy ra trên khu vực cần quan tâmTheo dõi quá trình hình thành , di chuyển của chúngĐộ phân giải theo không gian và thời gian cảu radar là rất lớn lên có thểmô tả hiện tượng thời tiết quy mô nhỏ tồn tại trong thời gian ngắnDự báo thời điểm bắt đầu và kết thúc của các hiện tượng liên quan đếnmâyTheo dõi sự di chuyển của phản hồi vô tuyếnNgoại suy quỹ đạo di chuyển của mây hay hệ thống trước đóSự dụng tốc độ trung bình để dự báo giảm thiểu sai sốSự báo thời gian xuất hiện mưa rào cho một địa điểmXác định tốc độ di chuyển của vùng có độ phản hồi lớn•Tính tốc độ trung bình•Tính khoảng thời gian mà đường biên phía trước di chuyển đến địa điểm•Xác định thời gian bắt đầu mưa•Xác đinh thời gian mưa và thời gian kết thúc•3.2 Sử dụng thông tin radar trong phân tích và dự báo bãoCấu trúc của trường PHVT mây và mưa trong bãoĐường gió giật trước bãoDải hẹp gồm các đám mây đối lưu mạnh , có độ phản hồi mạnh , độ caođỉnh phản hồi lớnĐộc lập có thể tồn tại vài giờ ,sắp xếp vuông góc với hướng di chuyển củabãoChỉ tồn tại trên biểnVùng đối lưu ngoàiGồm các đám mây sắp xếp không theo một trât tự nhất địnhThường sắp xếp theo các đưuòng congCác dải mây hình xoắn và lá chắn mưaPhân bố theo một đưuòng cong và hội tụ tại tâm bãoXác định bằng phương trình4.Mắt bão và trường mây mắt bão1.•••2.••3.•••5.••Khu vực có dòng giáng ,không mây mưa lên không có độ phản hồi vôtuyếnMuốn tìm được mắt bão phải ngoại suy của dải xoắn (khi mắt bão khôngthể hiện)Đuôi bãoCác dải mây xoắn thường dãn raThể hiện bằng đường phản hồi của các đám mây đối lưu mạnhQuan hệ giữa đặc điểm phản hồi vô tuyến mây bão với cường độ bãoĐối với những cơn bão yếu , áp suấy ở tâm khoảng 950mb thì độ dài dảixoắn lớnTường mây càng dày thì bão càng yếu , tường mây càng cao thì bão càngmạnhCông thước tính cường độ bão

Tài liệu liên quan

• Đề cương ôn tập môn tư tưởng HCM học hè spkt.net
  • 11
  • 1
  • 1
• ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN TƯ TƯỞNG HỒ CHÍ MINH
  • 22
  • 9
  • 50
• Tài liệu ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN TƯ TƯỞNG HỒ CHÍ MINH DÙNG CHO CÁC LỚP ĐÀO TẠO ĐHTX docx
  • 1
  • 1
  • 3
• Đề cương ôn tập môn Tư tưởng Hồ Chí Minh
  • 31
  • 2
  • 19
• ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN TƯ TƯỞNG HỒ CHÍ MINH PHẦN 1: CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM pps
  • 6
  • 1
  • 5
• Đề cương ôn tập môn tư tưởng hồ chí minh
  • 74
  • 1
  • 5
• đề cương ôn tập môn tư tưởng hồ chí minh
  • 25
  • 411
  • 0
• ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN TƯ TƯỞNG HỒ CHÍ MINH
  • 32
  • 1
  • 0
• Đề cương ôn tập môn tư tưởng Hồ Chí Minh
  • 39
  • 1
  • 1
• Đề cương ôn tập môn tư tưởng Hồ Chí Minh
  • 3
  • 478
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(456.32 KB - 21 trang) - Đề cương ôn tập Môn : Khí tượng Radar Tải bản đầy đủ ngay ×