ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ radar ອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາ ແລະ ຜົນປະໂຫຍດຂອງມັນ

ວິທີການເຮັດວຽກຂອງ radar ອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາ ແລະ ຜົນປະໂຫຍດຂອງມັນ

ເຣດາອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາແມ່ນເທັກໂນໂລຢີທີ່ສຳຄັນໃນການຕິດຕາມສະພາບອາກາດທີ່ທັນສະໄໝ. ດ້ວຍເຣດາ, ນັກອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາສາມາດ "ເຫັນ" ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນຊັ້ນບັນຍາກາດ, ໂດຍສະເພາະກ່ຽວກັບການມີ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງຝົນ, ພະຍຸ, ແລະ ປະກົດການສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງອື່ນໆ. ຂໍ້ມູນຈາກເຣດາອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາແມ່ນມີປະໂຫຍດຫຼາຍສຳລັບການພະຍາກອນອາກາດໄລຍະສັ້ນ (ການຖ່າຍທອດສົດ), ການເຕືອນໄພລ່ວງໜ້າ, ແລະ ການສະໜັບສະໜູນຄວາມປອດໄພໃນຂະແໜງການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການບິນ, ການຂົນສົ່ງທາງເຮືອ, ກະສິກຳ, ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນໄພພິບັດ. ເພື່ອເຂົ້າໃຈວ່າເປັນຫຍັງເຣດາຈຶ່ງມີປະໂຫຍດຫຼາຍ, ພວກເຮົາຈຳເປັນຕ້ອງເຂົ້າໃຈຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງມັນ: ວິທີທີ່ເຣດາປ່ອຍສັນຍານ, ວິທີທີ່ສັນຍານເຫຼົ່ານັ້ນຖືກສະທ້ອນໂດຍເປົ້າໝາຍໃນຊັ້ນບັນຍາກາດ, ແລະ ວິທີການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນເປັນແຜນທີ່ປະລິມານນ້ຳຝົນ ແລະ ຕົວຊີ້ວັດພາຍຸ.

ເຂົ້າໃຈເຣດາອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາ

ໂດຍທົ່ວໄປ, radar (Radio Detection and Ranging) ແມ່ນລະບົບທີ່ໃຊ້ຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າເພື່ອກວດຈັບວັດຖຸ ແລະ ວັດແທກໄລຍະທາງ ແລະ ລັກສະນະຂອງມັນ. radar ອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາຖືກອອກແບບມາເປັນພິເສດເພື່ອສັງເກດ hydrometeors, ເຊິ່ງເປັນອະນຸພາກນ້ຳໃນຊັ້ນບັນຍາກາດເຊັ່ນ: ເມັດຝົນ, ໝາກເຫັບ, ຫິມະ, ແລະ ແມ້ກະທັ້ງອະນຸພາກຂະໜາດນ້ອຍໃນເມກ. ບໍ່ເຫມືອນກັບເຮືອບິນ ຫຼື radar ທະຫານ, ເຊິ່ງຕິດຕາມວັດຖຸແຂງ, radar ສະພາບອາກາດສຸມໃສ່ເປົ້າໝາຍທີ່ມີຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ, ຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະ ກະແຈກກະຈາຍໄປທົ່ວອາກາດ.

ເຣດາອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະເຮັດວຽກຢູ່ໃນແຖບຄວາມຖີ່ສະເພາະ, ເຊັ່ນ: ແຖບ S, ແຖບ C, ຫຼື ແຖບ X. ການເລືອກແຖບມີຜົນກະທົບຕໍ່ຂອບເຂດ ແລະ ຄວາມອ່ອນໄຫວ. ແຖບ S ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະທົນທານຕໍ່ການອ່ອນແຮງ (ສັນຍານອ່ອນລົງຍ້ອນຝົນ) ຫຼາຍກວ່າ ແລະ ເໝາະສົມສຳລັບການສັງເກດການໄລຍະໄກ, ໃນຂະນະທີ່ແຖບ X ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍກວ່າໃນໄລຍະໃກ້ ແຕ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຝົນຕົກໜັກຫຼາຍກວ່າ.

ຫຼັກການເຮັດວຽກພື້ນຖານ: ການປ່ອຍ ແລະ ການຮັບການສະທ້ອນ

ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ radar ອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ເປັນສາມຂັ້ນຕອນຫຼັກຄື: ການປ່ອຍກຳມະຈອນ, ການພົວພັນກັບເປົ້າໝາຍ, ແລະ ການຮັບສັນຍານກັບຄືນ (echo).

1. ການສົ່ງສັນຍານຄື້ນວິທະຍຸ
ເຣດາປ່ອຍຄື້ນວິທະຍຸໃນຮູບແບບຂອງຄື້ນສັ້ນຜ່ານເສົາອາກາດທີ່ສາມາດໝຸນ ແລະ ຊີ້ໄປທີ່ມຸມສະເພາະ (ມຸມອາຊິມັດ ແລະ ມຸມສູງ). ຄື້ນເຫຼົ່ານີ້ເດີນທາງດ້ວຍຄວາມໄວແສງ. ເນື່ອງຈາກວ່າພວກມັນບໍ່ແມ່ນສັນຍານຕໍ່ເນື່ອງ, ເຣດາສາມາດວັດແທກເວລາເດີນທາງໄປ-ກັບຂອງສັນຍານໄດ້.

2. ການສະທ້ອນໂດຍອຸກກາບາດ
ເມື່ອກຳມະຈອນຂອງ radar ກະທົບໃສ່ຢອດນ້ຳ ຫຼື ເມັດນ້ຳກ້ອນໃນຊັ້ນບັນຍາກາດ, ພະລັງງານຄື້ນບາງສ່ວນຈະກະແຈກກະຈາຍໄປໃນທິດທາງຕ່າງໆ. ສ່ວນໜ້ອຍໜຶ່ງຂອງພະລັງງານທີ່ກະແຈກກະຈາຍນີ້ຈະກັບຄືນສູ່ເສົາອາກາດ radar. ປະລິມານຂອງພະລັງງານທີ່ສະທ້ອນອອກມາແມ່ນໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກຈຳນວນຂອງອະນຸພາກ, ຂະໜາດຂອງມັນ, ເຟສຂອງມັນ (ນ້ຳ/ນ້ຳກ້ອນ), ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງມັນໃນປະລິມານທີ່ກຳນົດໃຫ້.

3. ໃບຮັບເງິນ ແລະ ການວັດແທກເວລາເດີນທາງ
ເຣດາຈັບສັນຍານກັບຄືນ ແລະ ວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ນັບຈາກເວລາທີ່ກຳມະຈອນຖືກສົ່ງຈົນກວ່າມັນຈະຖືກຮັບກັບຄືນ. ຈາກເວລາເດີນທາງນີ້, ເຣດາຄິດໄລ່ໄລຍະທາງຂອງເປົ້າໝາຍໂດຍໃຊ້ແນວຄວາມຄິດງ່າຍໆຄື: ໄລຍະທາງ = (ຄວາມໄວຂອງຄື້ນ × ເວລາເດີນທາງ) / 2. ການຫານດ້ວຍສອງແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນເພາະວ່າສັນຍານເດີນທາງທັງສອງທາງ.

ຜົນຂອງຂະບວນການນີ້ແມ່ນຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບໄລຍະທາງ ແລະ ຄວາມແຮງຂອງການສະທ້ອນໃນທິດທາງສະເພາະ. ໂດຍການສະແກນທິດທາງ ແລະ ມຸມສູງຕ່າງໆ, radar ສ້າງຮູບພາບສາມມິຕິຂອງບັນຍາກາດອ້ອມຂ້າງ.

ປະລິມານຫຼັກ: ການສະທ້ອນແສງ ແລະ ການປະເມີນປະລິມານນ້ຳຝົນ

ຂໍ້ມູນທີ່ພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດຈາກ radar ອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາແມ່ນການສະທ້ອນ (ມັກສະແດງເປັນ dBZ). ການສະທ້ອນອະທິບາຍເຖິງຄວາມແຮງຂອງການສະທ້ອນສັນຍານ radar ໂດຍ hydrometeors. ຄ່າ dBZ ສູງເທົ່າໃດ, ປະລິມານນ້ຳຝົນທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນກໍ່ຈະໜັກຂຶ້ນ ຫຼື ຂະໜາດຂອງອະນຸພາກກໍ່ຈະໃຫຍ່ຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ (ເຊັ່ນ: ໝາກເຫັບ).

ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການສະທ້ອນແສງບໍ່ແມ່ນມາດຕະການໂດຍກົງຂອງປະລິມານນ້ຳຝົນ, ແຕ່ເປັນຕົວຊີ້ບອກເຖິງຄວາມເຂັ້ມຂອງການສະທ້ອນແສງ. ຜູ້ຊ່ຽວຊານໃຊ້ຄວາມສຳພັນທາງປະສົບການທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມຄວາມສຳພັນ Z–R (Z ສຳລັບການສະທ້ອນແສງ, R ສຳລັບອັດຕາການໄຫຼຂອງນ້ຳຝົນ) ເພື່ອປ່ຽນຂໍ້ມູນ radar ເປັນການຄາດຄະເນຄວາມເຂັ້ມຂອງນ້ຳຝົນ. ຄວາມສຳພັນນີ້ບໍ່ຄືກັນສະເໝີໄປສຳລັບທຸກສະພາບການ, ຍ້ອນວ່າປະເພດຂອງເມກ ແລະ ລັກສະນະຂອງນ້ຳຝົນ (ຝົນຕົກປອຍໆ, ຝົນຊັ້ນ, ຝົນທີ່ລອຍເປັນລົມ) ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບ.

Radar Doppler: ການວັດແທກຄວາມໄວລົມ ແລະ ການໝູນວຽນຂອງພາຍຸ

ຄວາມກ້າວໜ້າທີ່ສຳຄັນໃນ radar ອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາແມ່ນການນຳໃຊ້ຜົນກະທົບຂອງ Doppler. radar Doppler ບໍ່ພຽງແຕ່ວັດແທກການສະທ້ອນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງວັດແທກການປ່ຽນຄວາມຖີ່ຂອງສັນຍານກັບຄືນເນື່ອງຈາກການເຄື່ອນທີ່ຂອງເປົ້າໝາຍໄປຫາ ຫຼື ອອກຈາກ radar. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ radar ສາມາດປະເມີນຄວາມໄວລົມໃນທິດທາງຂອງສາຍຕາຂອງ radar ໄດ້.

ຜົນປະໂຫຍດຂອງ radar Doppler ແມ່ນມະຫາສານສຳລັບການກວດຈັບ:
- ການໄຫຼເຂົ້າ ແລະ ການໄຫຼອອກຂອງຈຸລັງພາຍຸ,
- ລົມຕັດ (ການປ່ຽນແປງຢ່າງໄວວາຂອງຄວາມໄວ/ທິດທາງລົມ),
- ການໝູນວຽນທີ່ສາມາດຊີ້ບອກເຖິງທ່າແຮງຂອງພະຍຸທໍນາໂດ ຫຼື ພະຍຸອັນຕະລາຍ (ເຖິງແມ່ນວ່າສິ່ງນີ້ຈະແຕກຕ່າງກັນໄປໃນແຕ່ລະພາກພື້ນ).

ຂໍ້ມູນຄວາມໄວຊ່ວຍໃຫ້ນັກອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາເຂົ້າໃຈການເຄື່ອນໄຫວຂອງພາຍຸ, ບໍ່ພຽງແຕ່ສະຖານທີ່ຂອງຝົນເທົ່ານັ້ນ.

ໂພລາໄຣເຊຊັນຄູ່: ການຮັບຮູ້ປະເພດຂອງນ້ຳຝົນ

ເຣດາທີ່ທັນສະໄໝຫຼາຍລຸ້ນໃຊ້ເທັກໂນໂລຢີສອງຂົ້ວ, ເຊິ່ງປ່ອຍຄື້ນອອກມາໃນສອງທິດທາງ (ແນວນອນ ແລະ ແນວຕັ້ງ). ໂດຍການປຽບທຽບການຕອບສະໜອງທີ່ສະທ້ອນໃນທັງສອງຂົ້ວ, ເຣດາສາມາດປະເມີນຮູບຮ່າງ ແລະ ທິດທາງຂອງອະນຸພາກ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ການລະບຸໄດ້ດີຂຶ້ນກ່ຽວກັບ:
- ຝົນ vs ຫິມະ vs ນ້ຳກ້ອນ,
- ຝົນຕົກໜັກທຽບກັບໝາກເຫັບ,
- ພື້ນທີ່ປະສົມ (ຊັ້ນລະລາຍ) ເຊິ່ງມັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດ "ແຖບສົດໃສ".

ການວິເຄາະແບບຄູ່ຍັງຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄາດຄະເນປະລິມານນ້ຳຝົນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການກວດຈັບທີ່ຜິດພາດຍ້ອນການລົບກວນທີ່ບໍ່ແມ່ນທາງອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາ.

ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດຂອງເຣດາອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາ

ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີປະໂຫຍດຫຼາຍ, radar ອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາຍັງມີຂໍ້ຈຳກັດຫຼາຍຢ່າງ:
- ການຫຼຸດຄວາມອ່ອນໄຫວ: ຝົນຕົກໜັກຫຼາຍສາມາດເຮັດໃຫ້ສັນຍານອ່ອນແອລົງ, ໂດຍສະເພາະໃນແຖບ C ແລະ X, ດັ່ງນັ້ນພື້ນທີ່ທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຝົນຕົກໜັກຈຶ່ງເບິ່ງຄືວ່າອ່ອນແອກວ່າຕົວຈິງ.
– ຄວາມວຸ້ນວາຍ: ການສະທ້ອນຈາກວັດຖຸທີ່ບໍ່ແມ່ນສະພາບອາກາດ ເຊັ່ນ: ພູຜາ, ອາຄານ ຫຼື ຄື້ນມະຫາສະໝຸດສາມາດລົບກວນການອ່ານຄ່າໄດ້.
- ການອຸດຕັນຂອງລຳແສງ: ສິ່ງກີດຂວາງທາງພູມສັນຖານສາມາດປົກຄຸມບາງສ່ວນຂອງພື້ນທີ່ສັງເກດການ.
- ຄວາມສູງຂອງລຳແສງ radar: ຍິ່ງຢູ່ໄກຈາກ radar ຫຼາຍເທົ່າໃດ, ລຳແສງ radar ກໍ່ຍິ່ງສູງຈາກໜ້າດິນ ເນື່ອງຈາກຄວາມໂຄ້ງຂອງໂລກ, ດັ່ງນັ້ນການສັງເກດການໃກ້ໜ້າດິນອາດຈະມີຄວາມຖືກຕ້ອງໜ້ອຍລົງໃນໄລຍະທາງໄກ.

ດັ່ງນັ້ນ, ຂໍ້ມູນ radar ມັກຈະຖືກລວມເຂົ້າກັບຂໍ້ມູນດາວທຽມ, ສະຖານີປະລິມານນ້ຳຝົນ, ແລະ ແບບຈຳລອງສະພາບອາກາດທີ່ເປັນຕົວເລກເພື່ອສ້າງຂໍ້ມູນທີ່ໜ້າເຊື່ອຖືຫຼາຍຂຶ້ນ.

ຜົນປະໂຫຍດຂອງ radar ອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາ

ຜົນປະໂຫຍດຂອງ radar ອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາແມ່ນກວ້າງຂວາງ ແລະ ຮູ້ສຶກໄດ້ທັນທີໃນຊີວິດ:

1. ການເຕືອນໄພລ່ວງໜ້າກ່ຽວກັບສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງ
ເຣດາສາມາດຕິດຕາມກວດກາການເຕີບໂຕຂອງເມກທີ່ລອຍຕົວໄດ້ຢ່າງວ່ອງໄວ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສາມາດເຕືອນລ່ວງໜ້າກ່ຽວກັບຝົນຕົກໜັກ, ພະຍຸຟ້າຮ້ອງ, ແລະ ນໍ້າຖ້ວມກະທັນຫັນທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນໃນລະດັບນາທີຫາຊົ່ວໂມງ.

2. ການຖ່າຍທອດສົດ ແລະ ການຄາດຄະເນໄລຍະສັ້ນໆ
ໂດຍການຕິດຕາມການເຄື່ອນໄຫວຂອງເມັດຝົນ, radar ສາມາດປະເມີນວ່າຝົນຈະມາຮອດພື້ນທີ່ໃດ, ມັນຈະຮຸນແຮງປານໃດ, ແລະມັນຈະຢູ່ດົນປານໃດ.

3. ຄວາມປອດໄພດ້ານການບິນ ແລະ ການຂົນສົ່ງ
ສະໜາມບິນ ແລະ ສາຍການບິນໃຊ້ຂໍ້ມູນ radar ເພື່ອຫຼີກລ່ຽງພະຍຸ, ການປ່ຽນແປງຂອງລົມທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການພາຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນແຮງຂອງລົມ. ໃນທະເລ, radar ຮອງຮັບການເຕືອນໄພພະຍຸສຳລັບການຂົນສົ່ງທາງທະເລ.

4. ການຫຼຸດຜ່ອນໄພພິບັດທາງອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາ
ຂໍ້ມູນ radar ຊ່ວຍໃຫ້ເຈົ້າໜ້າທີ່ຕິດຕາມກວດກາຝົນຕົກໜັກໃນເຂດຕົ້ນນ້ຳ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຕັດສິນໃຈອົບພະຍົບ ຫຼື ເປີດປະຕູນ້ຳຖ້ວມໄດ້ທັນເວລາຫຼາຍຂຶ້ນ.

5. ການຄຸ້ມຄອງຊັບພະຍາກອນກະສິກຳ ແລະ ນ້ຳ
ໂດຍການເຂົ້າໃຈການແຈກຢາຍຂອງນ້ຳຝົນຢ່າງລະອຽດ, ການຄຸ້ມຄອງຊົນລະປະທານ ແລະ ອ່າງເກັບນ້ຳສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບໄດ້, ແລະ ການວາງແຜນການປູກພືດສາມາດປັບຕົວໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ.

6. ການຄົ້ນຄວ້າດ້ານສະພາບອາກາດ ແລະ ດິນຟ້າອາກາດ
ການບັນທຶກ radar ໄລຍະຍາວແມ່ນເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການສຶກສາຮູບແບບພາຍຸ, ລັກສະນະປະລິມານນໍ້າຝົນຕາມລະດູການ ແລະ ການປະເມີນຮູບແບບສະພາບອາກາດ.

Penutup

ເຣດາອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາເຮັດວຽກໂດຍການປ່ອຍຄື້ນວິທະຍຸ ແລະ ວິເຄາະການສະທ້ອນຂອງມັນອອກຈາກນ້ຳ ແລະ ອະນຸພາກນ້ຳກ້ອນໃນຊັ້ນບັນຍາກາດ. ຂະບວນການນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ເຣດາສາມາດສ້າງແຜນທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂອງນ້ຳຝົນ, ເຂົ້າໃຈການເຄື່ອນໄຫວຂອງພາຍຸຜ່ານ Doppler, ແລະ ແມ່ນແຕ່ລະບຸປະເພດຂອງນ້ຳຝົນຜ່ານການແບ່ງຂົ້ວສອງຂົ້ວ. ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ຈຳກັດເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຄວາມເຂັ້ມ ແລະ ຄວາມວຸ້ນວາຍ, ເຣດາຍັງຄົງເປັນກະດູກສັນຫຼັງຂອງການຕິດຕາມສະພາບອາກາດໄລຍະສັ້ນ. ດ້ວຍຜົນປະໂຫຍດຫຼາຍຢ່າງ - ຕັ້ງແຕ່ການເຕືອນໄພລ່ວງໜ້າຈົນເຖິງການສະໜັບສະໜູນການຂົນສົ່ງ ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນໄພພິບັດ - ເຣດາອຸຕຸນິຍົມວິທະຍາເປັນເທັກໂນໂລຢີທີ່ສຳຄັນສຳລັບການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງປະຊາຊົນ ແລະ ຄວາມຢືດຢຸ່ນຕໍ່ການປ່ຽນແປງສະພາບອາກາດຢ່າງໄວວາ ແລະ ຮຸນແຮງ.