Sản phẩm đỉnh phản hồi vô tuyến (ETOP)

Một phần của tài liệu Ch­¬ng 2 ph©n tÝch Giã Doppler vµ mét sè s¶n phÈm cña radar Doppler2.1. Giíi thiÖu ppsx (Trang 29 - 32)

Sản phẩm etop (Echo Tops) xác định độ cao của đỉnh PHVT so với mực nước biển với hiển thị màu khác nhau. Sản phẩm ETOP đặc biệt cần thiết cho hoạt động hàng không và sử dụng để xác định độ cao của PHVT dông/mây đối lưu mạnh, có thể phát triển đột biến, đặc biệt liên quan chặt chẽ với sản phẩm CMAX. Sản phẩm ETOP nhận được khi xử lí dữ liệu khối, so sánh độ cao của PHVT ở mỗi góc cao của anten. Bất kì đỉnh vùng PHVT có cường độ  18 dBz sẽ được hiển thị trên sản phẩm này. Tuy nhiên, người sử dụng cũng có thể lựa chọn các giá trị khác của độ PHVT tối thiểu thay cho 18 dBz.

Bắt đầu từ cánh sóng ở góc cao nhỏ nhất, thuật toán xác định độ cao đỉnh PHVT tạm thời là độ cao có độ PHVT  18 dBz thẳng phía trên mỗi ô (pixel) bề mặt. Sau đó xem xét ở góc cao tiếp theo, nếu trên vị trí của mỗi pixel bề mặt, thuật toán lại xác định được vùng có độ PHVT  18 dBz thì độ cao của vùng này sẽ được chọn là đỉnh PHVT mới, thay thế cho độ cao đã chọn trước đó. Cách lựa chọn này được thực hiện liên tục với mỗi góc cao của cánh sóng anten cho tới góc cao lớn nhất của tệp dữ liệu khối. Hình 2.16 minh hoạ cách lựa chọn này: trong số những ô vuông có giá trị cường độ phản hồi từ 18 dBz trở lên, ô nào nằm ở độ cao lớn nhất so với các ô khác cùng cột (các ô có giá trị được gạch dưới) thì độ cao của nó sẽ được gán cho pixel ở thẳng phía dưới.

Hình 2.16. Minh hoạ cách thu được độ cao của đỉnh PHVT

Hình 2.17 minh hoạ cách thu được độ cao của đỉnh PHVT trong không gian. Đối với mỗi một tệp dữ liệu quét khối cũng có 1 sản phẩm ETOP được hiển thị trong toạ độ cực hoặc toạ độ Đê-Các. Độ cao đỉnh PHVT (ETOPS) cho phép xác định vòng đời của ổ mây đối lưu và khả năng xuất hiện thời tiết nguy hiểm. Chẳng hạn, khi độ cao của ổ dông tăng trưởng chứng tỏ dông đang mạnh lên về cường độ và ngược lại, khi độ cao giảm - dông đang yếu đi. Nếu ETOPS giảm đột ngột rất nhanh có thể là biểu hiện của dòng giáng mạnh xuống gần mặt đất. Sản phẩm VIL (xem mục 2.11.5) cùng với ETOPS có thể giúp để nhận biết một số hiện tượng đang xảy ra trong khí quyển. Sự giảm đột biến về VIL cảnh báo cho ta khả năng dòng thăng suy yếu đột ngột do mưa lớn kéo không khí xuống. Ta có thể nhận thấy độ cao đỉnh

PHVT cũng giảm đột ngột – biểu hiện của khả năng mưa mạnh và dòng giáng mạnh từ đáy mây xuống mặt đất.

Hình 2.17. Minh hoạ cách thu được độ cao của đỉnh PHVT trong không gian

ở vùng khí hậu ôn đới, giá trị VIL giảm mạnh có thể là biểu hiện của mưa đá từ mây dông.

- Giới hạn của sản phẩm ETOPS:

+ Đỉnh PHVT được hiển thị có thể không phải là đỉnh mây vì phần mềm đã loại bỏ mọi tín hiệu có độ PHVT < 18 dBz.

+ Trên hiển thị của ETOPS thường nhận thấy hiển thị “bậc thang”, tức đỉnh PHVT có những bước tăng hoặc giảm đột biến. Hình 2.18 cho thấy, khi góc cao của anten là 0,50, radar cho một giá trị độ cao đỉnh phản hồi ứng với độ cao của tâm búp sóng dưới, nhưng khi góc cao của anten là 1,50 , radar lại cho một giá trị độ cao đỉnh phản hồi ứng với độ cao của tâm búp sóng trên.

Hình 2.18. Để giải thích hiện tượng đỉnh PHVT tăng hoặc giảm đột biến theo khoảng cách trên hiển thị của radar

Nguyên nhân: độ cao cao nhất mà búp sóng anten có thể nâng tới thường là 200 giới hạn khả năng quét ở vùng gần radar. Vì vậy nếu mây ở quá gần, búp sóng không quét tới đỉnh mây, do đó độ cao đỉnh PHVT ở đây rất thấp, không phụ thuộc vào độ cao mây mà phụ thuộc vào độ cao của búp sóng. Càng ra xa, độ cao đỉnh PHVT càng cao hơn so với ở gần. Phải từ một khoảng cách đủ lớn trở đi, radar mới quan trắc được toàn bộ mục tiêu theo chiều thẳng đứng.

+ Khi khoảng cách tới radar tăng, các bậc thang thường trở nên lớn hơn.

Nguyên nhân: Do búp sóng mở rộng cả theo chiều ngang và chiều thẳng đứng theo khoảng cách, độ phân giải theo góc của búp sóng cũng giảm dần. Kết quả là những bậc thang ở gần radar tương đối nhỏ, càng ra xa, chiều cao và chiều rộng của mỗi bậc tăng dần. Điều này thấy rõ hơn trong hiển thị “bậc thang” ở trường mây có đỉnh khá đồng nhất (mây tầng).

Một phần của tài liệu Ch­¬ng 2 ph©n tÝch Giã Doppler vµ mét sè s¶n phÈm cña radar Doppler2.1. Giíi thiÖu ppsx (Trang 29 - 32)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(41 trang)