Yuav Ua Li Cas Meteorological Radar Ua Haujlwm thiab Nws Cov Txiaj Ntsig
Lub radar huab cua yog ib qho thev naus laus zis tseem ceeb hauv kev saib xyuas huab cua niaj hnub no. Nrog radar, cov kws tshawb fawb huab cua tuaj yeem "pom" qhov xwm txheej hauv huab cua, tshwj xeeb tshaj yog hais txog qhov muaj thiab kev txav ntawm nag, cua daj cua dub, thiab lwm yam xwm txheej huab cua hnyav. Cov ntaub ntawv los ntawm radar huab cua yog qhov pab tau heev rau kev kwv yees huab cua luv luv (tam sim no), muab cov lus ceeb toom ntxov, thiab txhawb kev nyab xeeb hauv ntau yam xws li kev tsav dav hlau, kev xa khoom, kev ua liaj ua teb, thiab kev txo kev puas tsuaj. Txhawm rau nkag siab tias vim li cas radar thiaj li muaj txiaj ntsig zoo, peb yuav tsum nkag siab nws cov ntsiab cai ua haujlwm: radar tso tawm cov cim li cas, cov cim ntawd tau cuam tshuam li cas los ntawm cov hom phiaj hauv huab cua, thiab cov ntaub ntawv raug ua tiav li cas rau hauv daim ntawv qhia nag thiab cov cim qhia cua daj cua dub.
Kev Nkag Siab Txog Huab Cua Radar
Feem ntau, radar (Xov Tooj Cua Tshawb Nrhiav thiab Ranging) yog ib lub kaw lus uas siv cov nthwv dej electromagnetic los ntes cov khoom thiab ntsuas lawv qhov deb thiab cov yam ntxwv. Meteorological radar yog tsim tshwj xeeb los saib xyuas hydrometeors, uas yog cov dej me me hauv huab cua xws li cov dej nag, nag xob nag cua, daus, thiab txawm tias cov khoom me me hauv huab. Tsis zoo li lub dav hlau lossis tub rog radar, uas taug qab cov khoom khov kho, huab cua radar tsom mus rau cov hom phiaj uas muaj ntau, me me, thiab tawg thoob plaws hauv huab cua.
Cov radar huab cua feem ntau ua haujlwm ntawm cov zaus tshwj xeeb, xws li S-band, C-band, lossis X-band. Kev xaiv ntawm band cuam tshuam rau qhov ntau thiab qhov rhiab heev. S-band feem ntau tiv taus kev txo qis (lub teeb liab qaug zog los ntawm nag) thiab tsim nyog rau kev soj ntsuam ntev, thaum X-band rhiab heev ntawm qhov luv luv tab sis yooj yim dua rau nag hnyav.
Txoj Cai Ua Haujlwm Yooj Yim: Kev Tshaj Tawm thiab Kev Txais Kev Xav
Lub hauv paus ntsiab lus ua haujlwm ntawm radar huab cua tuaj yeem muab faib ua peb theem tseem ceeb: kev tso pa tawm, kev sib cuam tshuam nrog lub hom phiaj, thiab kev txais cov teeb liab rov qab (echo).
1. Kev xa xov tooj cua nthwv dej
Radar tso tawm cov nthwv dej xov tooj cua hauv daim ntawv ntawm cov pulses luv luv los ntawm lub antenna uas tuaj yeem tig thiab taw rau ntawm cov ces kaum tshwj xeeb (azimuth thiab elevation). Cov pulses no mus ncig ntawm qhov ceev ntawm lub teeb. Vim tias lawv tsis yog cov teeb liab txuas ntxiv mus, radar tuaj yeem ntsuas lub sijhawm mus ncig ntawm cov teeb liab.
2. Kev cuam tshuam los ntawm hydrometeors
Thaum lub radar pulse ntaus ib tee dej lossis dej khov hauv huab cua, qee lub zog nthwv dej tau tawg mus rau ntau qhov kev taw qhia. Ib feem me me ntawm lub zog tawg no rov qab mus rau lub radar antenna. Qhov ntau ntawm lub zog cuam tshuam yog cuam tshuam los ntawm tus lej ntawm cov khoom me me, lawv qhov loj me, lawv theem (dej/dej khov), thiab lawv qhov concentration hauv ib qho ntim.
3. Daim ntawv txais nyiaj thiab kev ntsuas lub sijhawm mus ncig
Lub radar ntes tau lub teeb liab rov qab thiab ntsuas lub sijhawm uas nws siv los ntawm lub sijhawm uas lub zog xa mus txog thaum nws tau txais rov qab. Los ntawm lub sijhawm mus ncig no, lub radar xam qhov deb ntawm lub hom phiaj siv lub tswv yim yooj yim: qhov deb = (qhov ceev ntawm nthwv dej × lub sijhawm mus ncig) / 2. Kev faib los ntawm ob yog qhov tsim nyog vim tias lub teeb liab mus ob txoj kev.
Qhov tshwm sim ntawm cov txheej txheem no yog cov ntaub ntawv hais txog qhov deb thiab lub zog ntawm kev cuam tshuam hauv ib qho kev taw qhia tshwj xeeb. Los ntawm kev luam theej duab ntau yam kev taw qhia thiab lub kaum sab xis, lub radar tsim ib daim duab peb-seem ntawm huab cua ib puag ncig.
Cov Khoom Tseem Ceeb: Kev cuam tshuam thiab Kev Kwv Yees Nag Los
Cov ntaub ntawv feem ntau los ntawm radar huab cua yog qhov kev cuam tshuam (feem ntau tso tawm hauv dBZ). Kev cuam tshuam piav qhia txog lub zog ntawm qhov kev cuam tshuam ntawm lub teeb liab radar los ntawm hydrometeors. Tus nqi dBZ siab dua, qhov hnyav dua qhov muaj peev xwm los nag lossis qhov loj dua ntawm cov khoom me me (piv txwv li, lawg).
Txawm li cas los xij, qhov kev cuam tshuam tsis yog qhov ntsuas ncaj qha ntawm nag los, tab sis yog qhov qhia txog qhov muaj zog ntawm kev cuam tshuam. Cov kws tshaj lij siv kev sib raug zoo uas hu ua Z-R kev sib raug zoo (Z rau kev cuam tshuam, R rau tus nqi nag los) los hloov cov ntaub ntawv radar mus rau hauv kev kwv yees ntawm qhov muaj zog ntawm nag los. Qhov kev sib raug zoo no tsis zoo ib yam rau txhua qhov xwm txheej, vim tias hom huab thiab cov yam ntxwv ntawm nag los (nag, nag stratiform, nag convective) tuaj yeem cuam tshuam rau cov txiaj ntsig.
Doppler Radar: Ntsuas Cua Ceev thiab Cua daj cua dub tig
Ib qho kev nce qib tseem ceeb hauv radar huab cua yog kev siv cov nyhuv Doppler. Doppler radar tsis yog tsuas yog ntsuas qhov kev cuam tshuam xwb tab sis kuj tseem hloov pauv zaus ntawm lub teeb liab rov qab los vim yog lub hom phiaj txav mus rau lossis deb ntawm radar. Qhov no tso cai rau radar kwv yees qhov ceev radial (qhov feem ntawm qhov ceev cua hauv qhov kev taw qhia ntawm radar txoj kab pom).
Cov txiaj ntsig ntawm Doppler radar yog qhov loj heev rau kev ntes:
- Kev nkag thiab tawm hauv cov chaw muaj cua daj cua dub,
- Cua txiav (kev hloov pauv sai ntawm qhov ceev / kev taw qhia ntawm cua),
- Kev sib hloov uas tuaj yeem qhia txog qhov muaj peev xwm ua rau muaj cua daj cua dub lossis cua daj cua dub txaus ntshai (txawm hais tias qhov no txawv ntawm ib cheeb tsam mus rau ib cheeb tsam).
Cov ntaub ntawv txog qhov ceev pab cov kws tshawb fawb txog huab cua nkag siab txog qhov ua rau cua daj cua dub hloov pauv, tsis yog qhov chaw ntawm nag xwb.
Dual-Polarization: Kev Paub Txog Cov Hom Nag Los
Ntau lub radar niaj hnub no siv cov thev naus laus zis dual-polarization, uas tso tawm cov nthwv dej hauv ob qho kev taw qhia (kab rov tav thiab ntsug). Los ntawm kev sib piv cov lus teb cuam tshuam hauv ob qho kev sib hloov, lub radar tuaj yeem kwv yees cov duab thiab kev taw qhia ntawm cov khoom me me. Qhov no tso cai rau kev txheeb xyuas zoo dua ntawm:
- nag piv rau daus piv rau dej khov,
- Los nag hnyav piv rau cua daj cua dub,
- thaj chaw sib xyaw (txheej yaj) uas feem ntau ua rau "cov kab ci ntsa iab".
Dual-pol kuj pab txhim kho qhov tseeb ntawm kev kwv yees nag thiab txo qhov kev kuaj pom tsis raug vim muaj kev cuam tshuam tsis yog huab cua.
Cov Teeb Meem thiab Kev Txwv ntawm Meteorological Radar
Txawm hais tias muaj txiaj ntsig zoo heev, radar huab cua muaj ntau qhov kev txwv:
- Kev txo qis: nag hnyav heev tuaj yeem ua rau lub teeb liab tsis muaj zog, tshwj xeeb tshaj yog hauv C-band thiab X-band, yog li thaj chaw tom qab nag hnyav zoo li tsis muaj zog dua li qhov nws yog tiag tiag.
- Kev cuam tshuam: kev cuam tshuam los ntawm cov khoom uas tsis yog huab cua xws li roob, tsev, lossis nthwv dej hiav txwv tuaj yeem cuam tshuam rau kev nyeem ntawv.
- Kev thaiv ntawm lub teeb: kev thaiv topographic tuaj yeem npog ib feem ntawm thaj chaw soj ntsuam.
- Qhov siab ntawm lub teeb radar: qhov deb ntawm lub radar, qhov siab dua ntawm lub teeb radar yog los ntawm qhov chaw vim yog qhov nkhaus ntawm lub ntiaj teb, yog li kev soj ntsuam ze ntawm qhov chaw tuaj yeem tsis raug ntawm qhov deb ntev.
Yog li ntawd, cov ntaub ntawv radar feem ntau yog muab ua ke nrog cov ntaub ntawv satellite, cov chaw nres tsheb nag, thiab cov qauv huab cua lej los tsim cov ntaub ntawv txhim khu kev qha dua.
Cov txiaj ntsig ntawm Meteorological Radar
Cov txiaj ntsig ntawm huab cua radar yog dav thiab tam sim ntawd hnov hauv lub neej:
1. Kev ceeb toom ua ntej txog huab cua hnyav heev
Radar muaj peev xwm saib xyuas sai sai ntawm kev loj hlob ntawm cov huab cua convective, yog li muab cov lus ceeb toom thaum ntxov ntawm nag hnyav, cua daj cua dub, thiab dej nyab ceev ceev ntawm lub sijhawm ntawm feeb mus rau teev.
2. Kev tshaj tawm tam sim no thiab kev kwv yees luv luv heev
Los ntawm kev taug qab kev txav mus los ntawm cov qe nag, radar tuaj yeem kwv yees thaum twg los nag yuav tuaj txog hauv ib cheeb tsam, nws yuav hnyav npaum li cas, thiab nws yuav kav ntev npaum li cas.
3. Kev nyab xeeb ntawm kev tsav dav hlau thiab kev thauj mus los
Cov tshav dav hlau thiab cov dav hlau siv cov ntaub ntawv radar los zam kev cua daj cua dub, kev sib hloov pauv uas cuam tshuam nrog kev sib hloov cua, thiab kev sib hloov cua. Hauv hiav txwv, radar txhawb nqa cov lus ceeb toom cua daj cua dub rau kev xa khoom.
4. Kev txo qis ntawm kev puas tsuaj ntawm huab cua
Cov ntaub ntawv radar pab cov tub ceev xwm saib xyuas cov nag hnyav hauv thaj chaw sab saud, ua rau muaj kev txiav txim siab tsiv tawm lossis qhib qhov rooj dej nyab raws sijhawm.
5. Kev tswj hwm kev ua liaj ua teb thiab cov peev txheej dej
Los ntawm kev nkag siab txog kev faib dej nag kom ntxaws ntxiv, kev tswj hwm kev ywg dej thiab pas dej tuaj yeem ua kom zoo dua, thiab kev npaj cog qoob loo tuaj yeem hloov kho tau zoo dua.
6. Kev tshawb fawb txog huab cua thiab huab cua
Cov ntaub ntawv radar ntev yog qhov muaj txiaj ntsig zoo rau kev kawm txog cov qauv cua daj cua dub, cov yam ntxwv ntawm nag los ntawm lub caij, thiab kev soj ntsuam cov qauv huab cua.
Kev kaw
Cov radar huab cua ua haujlwm los ntawm kev tso tawm cov pulses ntawm cov nthwv dej xov tooj cua thiab tshuaj xyuas lawv cov kev cuam tshuam tawm ntawm dej thiab cov dej khov hauv huab cua. Cov txheej txheem no tso cai rau radar los kos duab qhov muaj zog ntawm nag, nkag siab txog cua daj cua dub dynamics los ntawm Doppler, thiab txawm tias txheeb xyuas cov hom nag los ntawm dual-polarization. Txawm hais tias muaj kev txwv xws li attenuation thiab clutter, radar tseem yog lub hauv paus ntawm kev saib xyuas huab cua luv luv. Nrog nws cov txiaj ntsig ntau yam - los ntawm kev ceeb toom thaum ntxov mus rau kev txhawb nqa kev thauj mus los thiab kev txo qis kev puas tsuaj - radar huab cua yog ib qho thev naus laus zis tseem ceeb rau kev txhim kho kev nyab xeeb rau pej xeem thiab kev ua siab ntev rau kev hloov pauv huab cua sai thiab hnyav.
