Tải file PDF Tác giả
Đơn vị công tác
1 Trung tâm Mạng lưới khí tượng thủy văn quốc gia; khanhhoa303@gmail.com; anhhuyen1998.n@gmail.com; nguyenviethungb115@gmail.com; hoangthithanhthuat99@gmail.com; hoanganhck@gmail.com; vinhthu73@gmail.com
*Tác giả liên hệ: khanhhoa303@gmail.com; Tel.: +84–916591270
Tóm tắt
Nghiên cứu này đưa ra phương pháp xây dựng mối quan hệ giữa lượng mưa (R) và tham số độ lệch pha riêng (Kdp) của radar phân cực đôi trong trường hợp không có thiết bị phân loại kích thước hạt và so sánh hiệu quả ước tính định lượng mưa (Quantitative Precipitation Estimation - QPE) giữa phương pháp sử dụng tham số Kdp, phương pháp hiệu chỉnh hợp nhất có điều kiện (Kriging with Radar-based Error correction - KRE) và phương pháp Marshall-Palmer trong một số trường hợp mưa lớn tại khu vực Hà Nội. Kết quả chỉ ra rằng, mối quan hệ thực nghiệm R(Kdp) = 31,9Kdp0,81 xây dựng được trong nghiên cứu này được áp dụng riêng cho khu vực Hà Nội trong trường hợp xảy ra mưa lớn và phù hợp với hiện trạng khi không có mô phỏng về phân bố kích thước hạt mưa; việc sử dụng công thức thực nghiệm ước tính định lượng mưa R(Kdp) được thiết lập khi không có thiết bị phân loại hạt mang lại ít hiệu quả trong các trường hợp mưa lớn kể cả khi đã điều chỉnh cả hệ số a và b đối với từng đặc điểm thời tiết khác nhau. Phương pháp hiệu chỉnh KRE đã mô phỏng và nắm bắt tương đối tốt các trường hợp mưa thử nghiệm và cho kết quả tốt nhất trong số ba phương pháp đánh giá.
Từ khóa
Trích dẫn bài báo
Hòa, B.T.K.; Huyền, Đ.T.A.; Hưng, N.V.; Thuật, H.T.T.; Anh, N.T.H.; Thư, N.V. Nghiên cứu đánh giá hiệu quả các phương pháp ước tính định lượng mưa từ dữ liệu radar thời tiết. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2024, 766, 1-18.
Tài liệu tham khảo
1. Jack, L.M.; Andrew D.B. A review of gauge-radar merging methods for quantitative precipitation estimation in hydrology. Can. Water Resour. J. 2015, 1–2, 186–203.
2. Bringi, V.N.; Chandrasekar, V. Polarimetric doppler weather radar: Principles and applications. Cambridge University Press, 2001, pp. 635.
3. Cifelli, R.; Chandrasekar, V.; Lim, S.; Kennedy, P.C.; Wang, Y.; Rutledge, S.A. A new dual-polarization radar rainfall algorithm: application in Colorado precipitation events. J. Atmos. Oceanic Technol. 2011, 28(3), 352–364.
4. Seliga, T.A.; Bringi, V.N. Differential reflectivity and differential phase shift: Applications in radar meteorology. Radio Sci. 1978, 13, 271–275.
5. Sachidananda, M.; Zrnić, D.S. Differential propagation phase shift and rainfall rate estimation. Radio Sci. 1986, 21, 235–247.
6. Zrnić, D.S.; Ryzhkov, A.V. Advantages of rain measurements using specific differential phase. J. Atmos. Oceanic Technol. 1996, 13, 454–464.
7. Ryzhkov, A.V.; Giangrande, S.; Schuur, T.J. Rainfall estimation with a polarimetric prototype of WSR-88D. J. Appl. Meteor. 2005, 44, 502–515.
8. May, P.T.; Keenan, T.D.; Zrnić, D.S.; Carey, L.D.; Rutledge, S.A. Polarimetric radar measurements of tropical rain at a 5cm wavelength. J. Appl. Meteor. 1999, 38, 750–765.
9. Keenan, T.D.; Carey, L.D.; Zrnić, D.S.; May, P.T. Sensitivity of 5cm wavelength polarimetric radar variables to rain drop axial ratio and drop size distribution. J. Appl. Meteor. 2001, 40, 526–545.
10. Bringi, V.N.; Thurai, M.; Nakagawa, K.; Huang, G.J.; Kobayashi, T.; Adachi, A.; Hanado, H.; Sekizawa, S. Rainfall estimation from C–band polarimetric radar in Okinawa, Japan: Comparisons with 2D–video disdrometer and 400 MHz wind profiler. J. Meteor. Soc. Japan. 2006, 84, 705–724.
11. Bringi, V.N.; Rico–Ramirez, M.A.; Thurai, M. Rainfall estimation with an operational polarimetric C–band radar in the United Kingdom: Comparison with a gauge network and error analysis. J. Hydrometeorol. 2011, 12, 935–954.
12. Gu, J.Y.; Ryzhkov, A.V.; Zhang, P.; Neilley, P.; Knight, M.; Wolf, B.; Lee, D.I. Polarimetric attenuation correction in heavy rain at C band. J. Appl. Meteor. Climatol. 2011, 50, 39–58.
13. Ryzhkov, A.; Zhang, P.; Krause, J. Simultaneous measurements of heavy rain using S–band and C–band polarimetric radars. Am. Meteor. Soc. 2011, 17, 1–9.
14. Wang, Y.; Zhang, J.; Ryzhkov, A.V.; Tang, L. C–band polarimetric radar QPE based on specific differential propagation phase for extreme typhoon rainfall. J. Atmos. Oceanic Technol. 2013, 30, 1354–1370.
15. Zrnić, D.S.; Keenan, T.D.; Carey, L.D.; May, P. Sensitivity analysis of polarimetric variables at a 5–cm wavelength in rain. J. Appl. Meteor. 2000, 39, 1514–1526.
16. Thompson, E.J.; Rutledge, S.A.; Dolan, B.; Thurai, M.; Chandrasekar, V. Dual–polarization radar rainfall estimation over tropical oceans. J. Appl. Meteorol. Climatol. 2018, 57(3), 755–775.
17. Điền, N.H. Công thức thực nghiệm tính toán cường độ mưa từ độ phản hồi vô tuyến quan trắc bởi Ra đa cho khu vực Trung Trung Bộ. Tạp chí khoa học: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 2010, 26(3S), 317–321.
18. Điền, N.H. Công thức thực nghiệm tính toán cường độ ưa từ độ phản hồi radar cho khu vực Bắc Trung Bộ và Nam Đồng Bằng Bắc Bộ. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 2013, 29(1S), 51–55.
19. Thanh, C.; Quý, N.N.; Khiêm, M.V. Đánh giá ước lượng mưa từ độ phản hồi radar Nhà Bè. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường 2018, 34(1S), 10–17.
20. Quân, N.K.; Ngà, P.T.T. Phân loại đặc điểm ưa và ước tính mưa bằng quan trắc Ra đa phân cực cho khu vực Tây Bắc. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2023, 749, 71–84.
21. Ehret, U. Rainfall and flood nowcasting in small catchments using weather radar. Andras Bardossy, University of Stuttgart, Germany, 2002.
22. Yoon, S.S.; Bae, D.H. Optimal rainfall estimation by considering elevation in the Han River Basin. South Korea 2012, 52, 802–818.
23. Kraemer, S.; Verworn, H.R. Improved C-band radar data processing for real time control of urban drainage systems. Water Sci. Technol. 2009, 60(1), 84–175.
24. Tonouchi, M.; Hoa, B.T.K.; Hung, N.V.; Cuong, N.M. Quality check of rain gauge data for quantitative precipitation estimate. J. Hydro-Meteorol. 2023, 15, 21–27.