Xây dựng công thức tính lượng mưa từ dữ liệu radar Doppler cho khu vực miền Trung
MỤC LỤC
Diện tích phản xạ hiệu dụng của mục tiêu khí tượng. Thể tích phân giải của khối xung
- Sự phân bố các hạt không ảnh hưởng lẫn nhau, nghĩa là khoảng cách giữa các hạt đủ lớn để trường điện từ của các hạt không tác dụng qua lại, lúc đó diện tích phản xạ hiệu dụng của mục tiêu khí tượng trong một đơn vị thể. Chẳng hạn, do khoảng cách giữa mặt sóng đầu và cuối là h (chiều dài không gian của khối xung) nên các sóng từ những hạt ở mặt sóng cuối của khối xung sẽ về đích trước các sóng từ những hạt ở mặt sóng đầu một khoảng thời gian bằng (.
Các phương trình rađa Probert-Jones và phương trình rađa rút gọn đối với mục tiêu khí tượng
Phương trình (1.16) được gọi là phương trình rađa Probert-Jones đối với mục tiêu khí tượng trong môi trường khí quyển thực.
1.23) C r được gọi là thế hay hằng số của rađa (chỉ phụ thuộc vào các thông số
RAĐA THỜI TIẾT TAM KỲ
Sản phẩm lượng mưa tích lũy ACM (Accumulated Rainfall Mount) là độ dầy của lượng nước mưa tích lũy trên một diện tích bề mặt trong một khoảng thời gian nhất định: 1, 3, 24h hoặc khoảng thời gian mà người sử dụng yêu cầu. Bởi các sản phẩm này chủ yếu hiển thị ngay tại máy quan trắc, còn nếu chuyển sang máy khác dạng đòi hỏi phải có phần mềm thứ cấp mô phỏng lại, hơn nữa các phần mềm thứ cấp này mới trong giai đoạn thử nghiệm.
HỆ THỐNG ĐO MƯA TỰ ĐỘNG
MAHASRI là một phần của Chương trình Nghiên cứu gió mùa quốc tế nhằm nâng cao sự hiểu biết của những người làm công tác khí tượng thủy văn (KTTV) về sự biến động của gió mùa châu Á và tăng cường khả năng dự báo gió mùa. Bao gồm: biểu đồ lượng mưa trong thời gian 1giờ hiện tại (bảng mầu tím), biểu đồ lượng mưa theo ngày (bảng mầu xanh nước biển )và biểu đồ lượng mưa theo tháng (bảng mầu xanh lá cây), các giá trị lượng mưa >0 mm có mầu vàng.
Các loại datalogger
Tại trạm đo bao gồm: Sensor đo mưa, Datalogger và modem ADSL hoặc Modem GPRS.
Sensor đo mưa
ƯỚC LƯỢNG MƯA TỪ ĐỘ PHẢN HỒI VÔ TUYẾN CỦA RAĐA KHÍ TƯỢNG
- KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MƯA 1.Mưa và một vài loại mưa thường gặp
Cường độ mưa I là khối lượng nước rơi xuống một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian, phụ thuộc vào nồng độ các giọt nước mưa, phổ kích thước và tốc độ rơi của chúng xuống đất. Lượng mưa tích luỹ hay tổng lượng mưa được đo bằng độ cao của lớp nước được hình thành ngay trong mặt nằm ngang liên tiếp hoặc do băng tan trong điều kiện nước không chảy, không bay hơi và không thấm qua bề mặt.
40 năm qua người ta đã nghiên cứu cách phân bố hạt mưa theo kích thước hạt, từ đó hình thành nên một vài kỹ thuật triển khai việc lấy mẫu
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng khi có điều kiện siêu khúc xạ trong khí quyển thì ảnh phản hồi của vùng mưa sẽ bị nâng lên cao, còn khi có điều kiện khúc xạ yếu (dưới chuẩn) thì ngược lại, ảnh phản hồi sẽ bị hạ thấp xuống dưới cả mức mặt đất trên màn chỉ thị quét đứng. Việc phát hiện vùng mưa còn được tiến hành bằng cách đo độ phản hồi rađa Z tại độ cao xác định (gọi là H1 thường lấy bằng 1 km và 3 km) so với mặt đất và phía dưới mức băng tan trong phạm vi phát hiện của rađa đồng thời nhận dạng vùng mưa theo ngưỡng (chỉ tiêu) của Z đối với mưa (vùng nào có Z vượt các chỉ tiêu này là vùng có mưa).
Sử dụng độ phản hồi vô tuyến quan trắc bởi rađa để ước lượng cường độ mưa
- Sai số do hệ thống thiết bị rađa 1. Sự suy yếu do vòm che
- Sai số do địa hình 1. Nhiễu mặt đất
- Các sai số do công thức tính cường độ mưa không bao hàm hết các đặc tính của vùng mưa
Người ta cũng thử nghiệm các phần mềm để loại bỏ các mục tiêu cố định, nhưng những phần mềm này lại loại luôn cả những vùng mưa nếu mưa là tĩnh tại hoặc di chuyển theo hướng vuông góc với phương bán kính. Giống như việc tạo ra các phản hồi vô tuyến cố định, tình trạng bị chắn của búp sóng bởi mặt đất gây ra sự che khuất một phần hoặc toàn phần búp sóng chính, như thế chỉ có một phần nhỏ hoặc không có năng lượng chiếu tới mưa ở phạm vi xa hơn, gây ra sự phản hồi lệch lạc từ mục tiêu khí tượng. Tuy nhiên, trong thực tế, một vùng mưa lại có nhiều loại giáng thuỷ khác nhau; mưa hỗn hợp các hạt lỏng, băng, tuyết thì nói chung đều làm tăng độ phản hồi, dẫn tới làm tăng giá trị ước lượng cường độ mưa.
Dưới tầng 00C lớp nước áo bên ngoài tinh thể băng sẽ phản hồi rất mạnh, tạo ra “dải sáng” có độ phản hồi lớn hơn rất nhiều và gây nên sai số không nhỏ trong quá trình ước lượng giá trị cường độ mưa. Trong các phương pháp tính toán cường độ mưa mặt đất với số rađa thường coi số liệu mặt đất là luôn chính xác, thực tế chúng ta đều hiểu trong ẩn chứa trong số liệu mưa mặt cũng còn nhiều sai số ví dụ: do chính thiết bị- độ phân giải ở hệ thống đo mưa tự động này nếu mưa nhỏ hơn 0.5mm, lá cây rơi vào làm nghẽn cổ phễu, thay đổi về vị trí điểm đặt sensor đo mưa.v.v. Khi muốn tìm mối tương quan giữa đại lượng Y nào đó với đại lượng X, người ta thực hiện đồng thời 1 loại phép đo độc lập giá trị Y tương ứng với 1 giá trị X, sau đó vẽ đường phụ thuộc Y-X để định dạng hàm số khảo sát thực nghiệm.
Điều đặc biệt của bài toán là ở chỗ: vì tồn tại các sai số ngẫu nhiên khi quan trắc nên việc chọn công thức để mô tả một cách chính xác tất cả các giá trị thực nghiệm là không thật hợp lý. Nếu các quan trắc được tiến hành với phương sai khác nhau (không cùng độ chính xác), nhưng đã biết tỷ số giữa phương sai của các quan trắc khác nhau, thì với điều kiện chỉ ra trên đây tổng (2-1) được thay bằng tổng. Vì việc giải hệ phương trình tuyến tính là đơn giản hơn việc giải hệ phương trình phi tuyến rất nhiều nên nếu có thể được, ta biến đổi các công thức thực nghiệm đã chọn về dạng sao cho các tham số cần xác định tham gia vào hệ đó một cách tuyến tính.
Phương pháp biến đổi tam số, tính trực tiếp sai số
CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN, KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN
- Quảng Ngãi 10.A Lưới
Ngoài ra tại Đà Nẵng hệ thống này còn một trạm đo thời tiết tự động lắp đặt từ tháng 23 tháng 8 năm 2008, nhưng do chưa thiết kế được hệ thống truyền tự động nên không hiển thị được tại Website Đài Khí Tượng Cao Không. Để thực hiện phương pháp so sánh, đánh giá giữa giá trị cường độ mưa rađa với giá trị cường độ mưa tại mặt đất cần đưa về cùng điều kiện không gian và thời gian của các yếu tố đầu vào. Để thực hiện điều đó cần mô tả vị trí các giá trị thời gian và giá trị đo được từ sensor đo mưa, bởi một số datalogger ghi giá trị đếm số lần chao lật được và số datalogger còn lại ghi giá trị thực của lượng mưa.
Với giá trị độ cao 3 km chúng ta có thể tránh được ảnh hưởng của địa hình nếu lấy thấp hơn 3 km và nếu lấy cao hơn 3 km cánh sóng sẽ “quệt” vào dải sáng (mức tan băng H-H00c) sẽ làm cho độ PHVT thu được trở nên bất thường. Với những đánh giá ban đầu cho thấy từ tấp số liệu khảo sát, tuy những biến đổi theo thời gian trên đồ thị của giá trị Z’ và lượng mưa đo được không tương quan với nhau một cách chặt chẽ( có những điểm cự trị của lượng mưa tương ứng với điểm cực trị của Z’, nhưng cũng có những điểm cực trị của Z’. Với sự phát triển vượt bậc của khoa học máy tính, việc tính toán với chuỗi số liệu lớn đó là điều đơn giản, để tìm một cặp hệ số thực nghiệm A,b tham gia vào công thức thực nghiệm một cách phi tuyến, ta có thể dùng phương pháp bình phương tối thiểu sau khi đã tuyến tính hoá (còn gọi là san bằng) công thức.
Cho sai số này tăng tới khi bằng một phần sai số ban đầu hoặc tăng bằng giá trị biên độ thì dừng lại biến đổi b, Sau đó lại giữ b cố định và cho biến đổi A và cũng thấy sai số ban đầu giảm sau đó lại tăng nhưng cũng chỉ cho tăng đến giá trị bằng một phần sai số bắt đầu cho b biến động thì dừng b lại và cho A biến đổi, cứ như vậy cho đến khi sai số dao động không đáng kể thì dừng lại. Chúng tôi đã tự viết được một phần mềm tính toán và kiểm nghiệm công thức thực nghiệm, phần mềm được viết trong 3 tháng, sử dụng khoảng 1.576 dòng mã lệnh lập trình trên ngôn ngữ lập trình visual Basic 6.0- Microsoft, với giao diện đẹp (Hình 4.15 và hình 4.16), cách lập trình theo hướng đối tượng, mã lệnh đơn giản. Nạp số liệu mưa tự động: chức năng nạp số liệu mưa mặt đất từ các tệp số liệu thu được ở các dạng datalogger khác nhau (theo phần thông kê 1.3), toàn bộ các tệp số liệu để trong một thư mục tuỳ chọn, sẽ được lần lượt nhận dạng theo một định dạng (format) đăng ký trước.
