Nhiệm vụ của thuật toán VIL (Vertically Intergrated Liquid) là ước lượng tổng lượng nước lỏng hoặc băng tuyết trong từng cột mây có thiết diện nhất định và hiển thị nó. Giá trị của VIL trong trường hợp có mây đối lưu liên quan đến độ lớn của dòng thăng, do đó liên quan đến khả năng xuất hiện hiện tượng nguy hiểm trong ổ mây Cb hoặc ổ dông. Sản phẩm VIL là công cụ tốt nhất để phân biệt giữa dông nguy hiểm và dông không nguy hiểm. Thuật toán VIL, tương tự như thuật toán ước lượng cường độ mưa, sử dụng công thức thực nghiệm để chuyển giá trị cường độ PHVT sang giá trị hàm lượng nước lỏng (còn gọi là “độ chứa nước”) W. Công thức thực nghiệm thường được sử dụng đối với mây hoặc mưa nước lỏng là
821 1 4 10 4 2, . W, Z
và cho mưa tuyết là 2 2 4 10 8 3, . W , Z , trong đó Z tính ra mm6/m3, W tính ra g/m3.
Đầu tiên, sử dụng tệp dữ liệu khối, thuật toán sẽ tính “giá trị VIL” (hàm lượng nước lỏng hay độ chứa nước W, tính ra kg/m3) trên mỗi điểm pixel ở mỗi búp sóng anten từ giá trị cường độ PHVT tại đó. Sau đó, thuật toán cộng tất cả các giá trị VIL đó theo phương thẳng đứng ở các mức góc cao của anten khác nhau (hình 2.21). Kết quả ta sẽ có giá trị tổng lượng nước trong mỗi cột không khí phía trên mỗi đơn vị diện tích bề mặt, tức giá trị VIL biểu thị lượng nước (không kể hơi nước) trong cột đó là bao nhiêu kg/m2.
ứng dụng chính của VIL là xác định vùng dông mạnh chuyển thành nguy hiểm khi giá trị VIL tăng lên và vượt một ngưỡng nào đó. VIL rất có ích trong theo dõi vùng PHVT, phát hiện từ giai đoạn đầu tiên khi còn là ổ đối lưu có khả năng phát triển mạnh và phân biệt dông với mưa rào, phân biệt dông nguy hiểm và không nguy hiểm. Từ mỗi một tệp dữ liệu quét khối cũng có một sản phẩm VIL có thể được hiển thị trong toạ độ cực hoặc toạ độ Đê-Các.
Các giá trị VIL lớn thường biến đổi theo vị trí địa lí, mùa và hệ thống thời tiết. Khối không khí ấm, ẩm sẽ có giá trị VIL cao hơn khối không khí khô, lạnh. ở Việt Nam, các mùa khô, mưa và chuyển tiếp phải được nghiên cứu để xác định các giá trị VIL riêng. ảnh hưởng của vị trí địa lí của những nơi đặt radar (như Tam Kỳ, Nha Trang, Nhà Bè-Thành phố Hồ Chí Minh) cũng cần được quan tâm tìm hiểu. Sự biến động của VIL về ban đêm cũng phải được nghiên cứu.
Hình 2.21. Mô tả cách thu được sản phẩm VIL
Vùng và hình dạng của hiển thị VIL rất quan trọng. Vùng có giá trị VIL lớn cần được quan tâm đặc biệt. Vùng có VIL giá trị lớn, rộng đáng tin cậy hơn là một vài giá trị VIL lớn ở 1 vài pixel. Chúng là biểu hiện của ổ xoáy lớn cần được kiểm tra. Gradient của giá trị VIL cũng rất quan trọng. Gradient của giá trị VIL lớn, liên tục là dấu hiệu của hiện tượng dông mạnh lên.
Có thể xác định được xu thế biến đổi của giá trị VIL qua một vài chuỗi dữ liệu quét khối liên tục. Dông đòi hỏi có thời gian để phát triển vì thế giá trị VIL không thể thay đổi đột ngột từ giá trị thấp lên giá trị cao hơn. Xu thế tăng dần giá trị VIL là dấu hiệu dông mạnh lên vì nó chứng tỏ dòng thăng mạnh lên làm cho các hạt nước trong cột mây tăng kích thước dẫn đến sự tăng lên của độ PHVT.
Dông có trục nghiêng và di chuyển nhanh có thể cho giá trị VIL không đại diện cho ổ mây đối lưu mà ta đang quan tâm. Thuật toán VIL tính giá trị VIL trong cả cột mây thẳng đứng trong khí quyển và do vậy dông có trục nghiêng mạnh sẽ là nguyên nhân gây nên giá trị VIL thấp hoặc cao hơn giá trị thực tế (hình 2.22). Hơn
nữa sau khi quét với nhiều góc cao (chẳng hạn, mất khoảng thời gian khoảng 20 phút) sản phẩm VIL mới được xử lí, với dông di chuyển nhanh nó đã không còn ở vị trí được hiển thị trên sản phẩm. Ngay cả với chế độ quét khối 6 phút, ổ dông di chuyển nhanh vẫn có thể “chạy vượt” trước nên sản phẩm VIL không đúng với thực tế nữa.
Hình 2.22. Dông có trục nghiêng và di chuyển gây nên giá trị VIL thấp hơn giá trị thực tế trên miền có kích thước 2,2 nm 2,2 nm (ô vuông ở phần dưới hình)
Khoảng cách của mục tiêu cũng cần được quan tâm khi sử dụng sản phẩm VIL. Khi mục tiêu di chuyển về phía radar hoặc ra xa vị trí radar, sản phẩm VIL sẽ được “quan trắc” bằng cách thay đổi độ cao của cánh sóng anten; ví dụ, khi mục tiêu ở 100 km thì góc cao của anten phải từ 00 đến 4,50 để quét từ dưới thấp tới độ cao9 km, trong khi ở 70 km cần từ 00 đến 80 để đạt tới độ cao như vậy. Khi dông di chuyển vào gần hoặc ra xa radar, giá trị VIL có thể thể hiện xu thế tăng lên hoặc giảm đi. Dông cao trên 9 km thường có độ PHVT lớn hơn, do vậy giá trị VIL cũng lớn hơn.