Сравнительный анализ радиолокационной и эталонной информации об осадках на наблюдательной сети ФГБУ «ЦЕНТРАЛЬНОЕ УГМС»

ВВЕДЕНИЕ 8
ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ МЕТЕОРОЛОГИИ 11
1.1. Назначение и сущность метеорологических радиолокационных наблюдений 11
1.2. Назначение, устройство и особенности ДМРЛ-C 13
1.3. Облака и осадки, как радиолокационные цели 20
1.4. Программное обеспечение вторичной обработки информации «ГИМЕТ-2010» 23
ГЛАВА 2 МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА РАДИОЛОКАЦИОННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ДМРЛ ФГБУ «ЦЕНТРАЛЬНОЕ УГМС» 26
2.1. Измерение осадков на метеорологической станции 26
2.2. Измерение осадков радиолокационным методом 29
2.3. Методика валидации накопленных сумм осадков на сети ДМРЛ Росгидромета 32
2.4. Оперативный мониторинг накопленных сумм осадков на ДМРЛ ФГБУ «Центральное УГМС» 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 41
ПРИЛОЖЕНИЕ 43

Весь текст будет доступен после покупки

Важной составляющей жизнедеятельности экономики страны является качественное и своевременное информирование о погодных и метеорологических явлениях. Важнейшим условием гидрометеорологической безопасности регионов и страны в целом является своевременное обеспечение всех прогностических подразделений национальной гидрометслужбы радиолокационной информацией об очагах гроз, града, шквалов и зонах ливневых и обложных осадков по зоне их ответственности. Особенно чувствительны к наличию достоверной метеоинформации воздушный транспорт и сельское хозяйство. Основными потребителями метеорологической радиолокационной информации являются:
- синоптические и прогностические подразделения Росгидромета;
- авиаметцентры гражданской авиации (ГА) и министерства обороны (МО);
- службы управления воздушным движением (УВД);
- службы активных воздействий на атмосферные процессы;
- дорожно-ремонтные управления;
- коммунальные и строительные управления;
- управления электрических сетей и др.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ МЕТЕОРОЛОГИИ


1.1. Назначение и сущность метеорологических радиолокационных наблюдений

Метеорологические радиолокационные наблюдения (МРЛН) предназначены для наблюдения за облаками и связанными с ними погодными явлениями: град, гроза, осадки, шквал и др.
Метеорологический радиолокатор (МРЛ), работая в импульсном режиме, излучает в атмосферу радиоволны сантиметрового диапазона. Радиоволна, доходя до метеообразования, переизлучается во всех направлениях, в том числе в направлении МРЛ. Отражённый сигнал принимается МРЛ, усиливается, обрабатывается и подаётся на устройство вывода информации (монитор). По мощности отражённого сигнала характеризуют метеообразование.
В радиометеорологии используются различные диапазоны длин волн: X, C, S, которые имеют свои достоинства и недостатки (Табл.1). В Х-диапазоне работали радиолокаторы предыдущих поколений МРЛ-1 и МРЛ-2. Радиолокатор МРЛ-5 работал в диапазонах Х и S.

Таблица 1.
Сравнительная характеристика частотных диапазонов
Диапазон Характеристика диапазона Тип МРЛ
Длина волны ?, см Частота ?, МГц Достоинство Недостаток
X 3,2 9595±15 Малые размеры антенны (~ 2 м) Сильное ослабление сигнала в осадках МРЛ-1 МРЛ-2 МРЛ-5
C 5,3 5625±25 Является компромиссом между размерами антенны и ослаблением сигнала в осадках ДМРЛ-С
S 10 2950±15 Малое ослабление сигнала в осадках Требуются антенны большого диаметра (~9м) МРЛ-5

При наблюдениях на МРЛ определяется радиолокационная отражаемость (Z) – это величина, характеризующая отражающие свойства гидрометеоров в единице объёма (1):

(1),

где Z – радиолокационная отражаемость;
? – сумма отражаемостей всех метеочастиц (i) в данном объёме (V);
di – диаметр метеочастиц;
i – количество метеочастиц в единице объёма;
– комплексный показатель преломления, зависит от агрегатного состояния метеочастиц (вода, лёд).
Радиолокационная отражаемость зависит от размеров метеочастиц (d6), их количества (i) и агрегатного состояния. В большей степени радиолокационная отражаемость зависит от размеров метеочастиц, т.к. их диаметры берутся в шестой степени.
Радиолокационная отражаемость не зависит от расстояния от МРЛ до метеообразования и от параметров МРЛ. Отражаемость (Z) в реальных облаках и осадках изменяется в широких пределах, примерно от 10-5 до 105 мм6/м3. Радиолокационная отражаемость в радиометеорологии выражается в дБZ (dBZ) или lgZ.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Автоматизированные метеорологические радиолокационные комплексы «Метеоячейка» СПб, Гидрометеоиздат, 2007, с.49-51.
2. Веб-ГИС «Метеорад» www.meteorad.ru (Дата обращения 04.05.2024).
3. Довиак, Р., Д. Зрнич. Доплеровские радиолокаторы и метеорологические наблюдения / . - Л.: Гидрометеоиздат, 1988.- 512 с.
4. Инструкция для оперативно-прогностических и авиаметподразделений Росгидромета по использованию информации ДМРЛ в синоптической практике. Коллектив авторов под ред. Павлюкова Ю.Б. – М.: Росгидромет, введена в действие приказом № 368 от от 23.08.2016 г. http://meteorad.ru/static/instruction368.pdf.
5. Методические указания по использованию радиолокационных данных в синоптическом анализе и краткосрочном прогнозе погоды. Под ред. Веселовой Г.К., Федорова Ю.К.- М.: Гидрометеоиздат, утверждены ЦМКП Госкомгидромета решением от 21.09.1979 г., 23 с.
6. Методическое письмо об итогах работы сети ДМРЛ Росгидромета в 2014г. ФГБУ «ЦАО», Долгопрудный, 2015 г., 78 с., http://map.meteorad.ru/documents.
7. Методическое письмо об итогах работы сети ДМРЛ Росгидромета в 2015г. ФГБУ «ЦАО», Долгопрудный, 2016 г., 78 с., http://map.meteorad.ru/documents.
8. Облака и облачная атмосфера. Справочник под ред. Мазина И.П. и Хргиана А.Х. , Л., Гидрометеоиздат, 1989, 646 с.
9. Поляризационный доплеровский метеорологический радиолокатор С-диапазона со сжатием импульсов / В.С.Ефремов [и др.] // Журнал радиоэлектроники. – 2009. - № 10. – с.321-325.
10. Программное обеспечение вторичной обработки информации доплеровского метеорологического радиолокатора ДМРЛ-С (Шифр «ГИМЕТ-2010»), Описание программы, 623.02572456.01001-01 13 01, 2011, 108 с.

Весь текст будет доступен после покупки