Thạc Sĩ Xây dựng chỉ tiêu xác định mưa và dông cho trạm ra đa thời tiết Tam Kỳ

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất do thiên tai gây ra trong khu vực châu Á. Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với bờ biển trải dài hơn 3.500 km, mỗi năm có từ 5-7 cơn bão gây ảnh hưởng đến thời tiết của nước ta, trong đó có từ 2-3 cơn bão đổ bộ vào đất liền. Các hiện tượng thời tiết nguy hiểm cũng thường xuyên xảy ra trên phạm vi cả nước như: mưa lớn diện rộng, mưa đá, dông mạnh và tố lốc gây thiệt hại lớn về tài sản cũng như tính mạng của con người, làm ảnh hưởng đến quá trình phát triển kinh tế của đất nước. Dự báo thời tiết đặc biệt là Dự báo, cảnh báo các hiện tượng thời tiết nguy hiểm nhằm giảm thiểu thiệt hại do chúng gây ra là một việc hết sức cần thiết và cấp bách. Ra đa thời tiết là thiết bị sử dụng sóng vô tuyến điện để quan trắc, phát hiện, theo dõi và cảnh báo các hiện tượng thời tiết nguy hiểm liên quan đến mây như dông, tố, lốc, mưa lớn, mưa đá .và đặc biệt là xác định vị trí tâm bão khi đi vào gần bờ, nơi các thiết bị quan trắc khác như vệ tinh không đảm bảo độ chính xác và các số liệu quan trắc truyền thống trên biển đông không đủ dày phục vụ xác định chính xác vị trí tâm bão. Với ưu điểm nổi trội, ra đa thời tiết đã được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới trong việc quan trắc và giám sát các hiện tượng thời tiết (điển hình như: Mỹ, Úc, Hàn Quốc, Trung Quốc .). Tuy nhiên để đưa ra đa vào hoạt động hiệu quả, việc đầu tiên sau khi lắp đặt ra đa là phải xây dựng chỉ tiêu địa phương đối với từng loại hiện tượng thời tiết riêng biệt. Mỗi vùng khác nhau sẽ có điều kiện khí hậu, các hệ thống thời tiết, điều kiện nhiệt, ẩm và tính chất giáng thuỷ khác nhau. Ra đa thời tiết hoạt động theo nguyên tắc phát sóng siêu cao tần vào không gian và thu nhận tín hiệu phản xạ trở lại từ các vật mục tiêu (ở đây là mây và các hiện tượng thời tiết liên quan) trên quãng đường truyền sóng. Mức độ mạnh hay yếu của tín hiệu phản hồi vô tuyến (PHVT) thu được phụ thuộc vào diện tích phản xạ hiệu dụng và tính chất vật lý, hình dạng và mật độ phân bố hạt của mây.
Ra đa thu nhận tất cả các giá trị PHVT trong bán kính quét của nó (bao gồm các giá trị phản hồi vô tuyến chưa gây ra hiện tượng và đã gây ra hiện tượng thời tiết), mỗi hiện tượng thời tiết như mưa, dông, mưa đá thường có cấu trúc, tính chất vật lý, phân bố mật độ hạt khác nhau, tương ứng với mỗi loại hiện tượng thời tiết khi ra đa quan trắc sẽ thu nhận được các ngưỡng giá trị PHVT nhất định cho mỗi hiện tượng. Bởi vậy việc xây dựng chỉ tiêu cho ra đa (ngưỡng các giá trị PHVT tương ứng
8
từng loại hiện tượng thời tiết) có tính chất quyết định trong việc xác định chính xác các hiện tượng thời tiết cũng như ước lượng lượng mưa với độ chính xác cao nhất. Xuất phát từ những lý do nêu trên, để góp phần tăng thêm các cơ sở phục vụ cho cảnh báo mưa, dông đối với khu vực Trung Trung Bộ trên cơ sở khai thác số liệu ra đa Tam Kỳ, tôi chọn đề tài cho luận văn thạc sỹ là: “Xây dựng chỉ tiêu xác định mưa và dông cho trạm ra đa thời tiết Tam Kỳ”. Việc xây dựng được chỉ tiêu xác định mưa và dông cho trạm ra đa thời tiết Tam Kỳ sẽ đóng góp tích cực cho việc cảnh báo sớm hiện tượng thời tiết trong vùng hoạt động của ra đa. Nội dung của luận văn gồm có: MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: Tổng quan về ra đa thời tiết và xây dựng chỉ tiêu mưa, dông cho trạm ra đa thời tiết. CHƯƠNG 2: Phương pháp nghiên cứu và nguồn số liệu CHƯƠNG 3: Tính toán, xây dựng chỉ tiêu xác định mưa và dông cho trạm ra đa thời tiết Tam Kỳ. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỤC LỤC
Trang
Mở đầu
7
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ RA ĐA THỜI TIẾT VÀ XÂY DỰNG CHỈ TIÊU MƯA VÀ DÔNG CHO TRẠM RA ĐA
9
1.1
Giới thiệu chung về ra đa thời tiết
9
1.1.1
Nguyên lý hoạt động của ra đa
9
1.1.2
Một số yếu tố liên quan tới độ PHVT của ra đa
9
1.1.3
Mạng lưới ra đa thời tiết tại Việt Nam
12
1.1.4
Sơ lược về trạm ra đa thời tiết Tam Kỳ
13
1.2
Tổng Quan về xây dựng chỉ tiêu Mưa và Dông
15
1.2.1
Trên thế giới
15
1.2.2
Ở Việt Nam
17
CHƯƠNG II: THU THẬP SỐ LIỆU, PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU
20
2.1
Thu thập số liệu
20
2.1.1
Số liệu quan trắc bề mặt
20
2.1.1.1
Số liệu đo mưa mặt đất
20
2.1.1.2
Số liệu quan trắc dông
21
2.1.2
Số liệu ra đa thời tiết
22
2.2
Xử lý số liệu
23
2.2.1
Xử lý số liệu mưa, dông
23
2.2.2
Xử lý số liệu ra đa
24
2.2.2.1
Một số đặc điểm về số liệu ra đa
24
2.2.2.2
Trích xuất số liệu ra đa
25
2.3
Phương pháp xây dựng chỉ tiêu
27
2.3.1
Phương pháp xây dựng chỉ tiêu xuất hiện mưa
27
2.3.2
Phương pháp xây dựng chỉ tiêu dông
28
6
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, XÂY DỰNG CHỈ TIÊU XÁC ĐỊNH MƯA VÀ DÔNG CHO TRẠM RA ĐA THỜI TIẾT TAM KỲ
29
3.1
Tính toán xây dựng chỉ tiêu mưa
29
3.1.1
Phương pháp tính toán số liệu
29
3.1.2
Một số kết quả phân tích
35
3.1.3
Kết quả đánh giá chỉ tiêu theo tháng và trung bình theo khoảng cách
43
3.2
Tính toán xây dựng chỉ tiêu dông
45
3.2.1
Phương pháp tính toán số liệu dông
45
3.2.2
Một số kết quả tính toán
45
Kết luận và kiến nghị
48
Tài liệu tham khảo
50
Phụ lục
52