M Ở ĐẦ U
2.2.1. Sai số do hệ thống thiết bị rađa
2.2.1.1. Sựsuy yếu do vòm che
Anten rađa thường đặt trong một vòm che làm bằng sợi thuỷtinh, giúp
bảo vệ anten khỏi bị mưa, gió làm hỏng và cho phép hoạt động quay của nó
nhẹ nhàng hơn. Tuy nhiên, khi mưa, chụp bảo vệ bị ướt gây ra sự suy yếu
năng lượng sóng điện từcủa rađa.
2.2.1.2.Tính không ổn định của rađa và tính không chuẩn xác của anten
Công suất của máy phát, độ khuếch đại của máy thu của rađa thường
không ổn định. Sự duy trì hệ thống ổn định là cực kỳ quan trọng. Ngoài ra,
hiệu chuẩn không chính xác phần cứng của anten cũng là nguyên nhân đáng
kểgây ra sai sốtrong quá trình ước lượng mưa.
2.2.2.Sai số do địa hình
2.2.2.1. Nhiễu mặt đất
Búp sóng chính và búp sóng phụcủa rađa đều có thểgặp mục tiêu mặt
đất, điều này thường gây ra các phản hồi vô tuyến cố định, đó là những nhiễu
địa hình. Những nhiễu địa hình ở gần trạm rađa do búp sóng phụ gây ra
thường là cố định do đó nó dễ dàng được loại bỏ; với những nhiễu địa hình ở
Rađa được đặt sao cho làm cực tiểu hoá các phản hồi mặt đất này,
nhưng ta không thể loại bỏ hết hẳn được chúng. Ta có một bảnđồ ghi lại các nhiễu mặt đất này, từ đó có thể tránh sự hiểu lầm phản hồi đó là do mưa gây ra. Người ta cũng thử nghiệm các phần mềm để loại bỏcác mục tiêu cố định,
nhưng những phần mềm này lại loại luôn cảnhững vùng mưa nếu mưa là tĩnh
tại hoặc di chuyển theo hướng vuông góc với phương bán kính.
Nếu những phản hồi này không được lọc và được sử dụng vào công
thức Z –I để ước lượng mưa, tổng lượng mưa trong vùng phản hồi địa hình sẽ
lớn hơn giá trị mưa thực tế. Khi sử dụng phép lọc phản hồi địa hình trong phần số liệu thô của rađa thì tổng lượng mưa ở những vùng không có ảnh
hưởng địa hình sẽbịthấp hơn so với thực tế.
2.2.2.2. Sựche khuất
Giống như việc tạo ra các phản hồi vô tuyến cố định, tình trạng bịchắn
của búp sóng bởi mặt đất gây ra sự che khuất một phần hoặc toàn phần búp
sóng chính, như thếchỉcó một phần nhỏhoặc không có năng lượng chiếu tới
mưa ởphạm vi xa hơn, gây ra sựphản hồi lệch lạc từmục tiêu khí tượng. Có thể ví dụ như, vùng mưa ở thấp quá, lại nằm xa, thì rađa không thể phát hiện
được, như vậy không thể đo được cường độ phản hồi từ vùng mưa đó. Hoặc,
vùng mưa nằm khuất hẳn sau các ngọn núi, quả đồi, như thế các tia sóng đã bị
chắn và không thể“chạm” được tới vùng mưa.
2.2.3.Các sai số do điều kiện truyền sóng dị thường trong khí quyển
Hiện tượng siêu khúc xạ có thể cho hiển thị các nhiễu địa hình ở xa
rađa khi sóng được phát với góc nâng thấp. Nếu chúng không được lọc, phản hồi địa hình ở xa sẽ được đưa vào công thức Z –R để tính mưa và kết quảsẽ cho ta cường độ mưa lớn hơn thực tế. Ngược lại, nếu phép lọc này được thực
hiện cả ởnhững vùng không xảy ra hiện tượng truyền sóng siêu khúc xạ, mưa
sẽcó giá trị ước lượng thấp hơn so với giá trịthực tế..
2.2.4.Các sai sốdo công thức tính cường độ mưa không bao hàm hết các đặc tính của vùng mưa
2.3.4.1.Sựkhông lấp đầy búp sóng
Những vùng mưa ở xa rađa có thể có kích thước nhỏ hơn độrộng của
búp sóng, do đó mục tiêu không thể lấp đầy búp sóng. Mà một trong những giả thiết để sử dụng phương trình rađa là mục tiêu lấp đầy đồng nhất toàn bộ
thểtích xung. Vì thếmột mục tiêu nhỏ hơn đọrộng búp sóng vấn hiển thị như
thể nó lấp đầy bước sóng, tức là lớn hơn so với kích thước thực của nó. Như
vậy công suất phản hồi của toàn bộmục tiêu này sẽ được san đều ra cho toàn
bộ độ rộng búp sóng, kết quả là cường độ mưa do ước lượng có giá trị nhỏ
hơn thực tế.
2.2.4.2. Sự khuếch đại tự động không bù đắp đúng sự suy yếu của tín hiệu theo khoảng cách
Rađatự động khuếch đại công suất thu lên một sốlần đểnhận được độ
phản hồi Z. Tuy nhiên ở những rađa thế hệ cũ, hệ số khuếch đại không tính
được chính xác, do không tính được độtruyền qua khí quyển (La).
2.2.4.3. Không tính đến đặc điểm phân bốhạt theo kích thước
Trong thực tế, hai vùng mưa có cùng cường độ mưa nhưng vì phân bố
theo kích thước hạt khác nhau nên sẽ cho giá trị cường độ phản hồi khác
nhau. Ví dụ, mưa từmây thấp hoặc mưa địa hình tầng thấp thường là mưa bao
gồm nhiều hạt nhỏ, từ đó gây ra độ phản hồi yếu dẫn đến cường độ mưa ước
lượng sẽthấp. Trong khi đó, mưa từ đối lưu có nhiều hạt lớn gây độ phản hồi lớn và ước lượng cường độ mưa sẽ cao. Ngoài ra, trong một vùng mưa còn
xảy ra sự biến đổi phân bố kích thước hạt theo cả không gian lẫn thời gian,
điều này cũng ảnh hưởng không nhỏ đến độphản hồi thu được từmục tiêu.
2.2.4.4. Không tính đến trạng thái của các hạt mưa
Giáng thuỷ tồn tại ở nhiều dạng khác nhau, nếu trong một vùng mưa,
chỉ tồn tại duy nhất một loại giáng thuỷ, độ phản hồi sẽ mang tính ổn định
hơn. Tuy nhiên, trong thực tế, một vùng mưa lại có nhiều loại giáng thuỷkhác 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.