Радар погоды что это dbz

dBZ (Meteorology)

dBZ stands for decibel relative to Z. It is a logarithmic dimensionless technical unit used in radar, mostly in weather radar, to compare the equivalent reflectivity factor (Z) of a remote object (in mm6 per m3) to the return of a droplet of rain with a diameter of 1 mm (1 mm6 per m3). It is proportional to the number of drops per unit volume and the sixth power of drops' diameter and is thus used to estimate the rain or snow intensity.[2] With other variables analyzed from the radar returns it helps to determine the type of precipitation. Both the radar reflectivity factor and its logarithmic version are commonly referred to as reflectivity when the context is clear. In short, the higher the dBZ value, the more likely it is for severe weather to occur in the form of precipitation.

Values above 20 dBZ usually indicate falling precipitation.[3] Principle

The radar reflectivity factor (Z) of precipitation is dependent on the number (N0) and size (D) of reflectors (hydrometeors), which includes rain, snow, graupel, and hail. Very sensitive radars can also measure the reflectivity of cloud drops and ice. For an exponential distribution of reflectors, Z is expressed by

As rain droplets have a diameter on the order of 1 millimetre, Z is in mm6m−3 (μm3). By dividing Z with the equivalent return of a 1 mm drop in a volume of a meter cube (Z0) and using the logarithm of the result (because the values vary greatly from drizzle to hail), one obtains the logarithmic reflectivity LZ, in dBZ:

dBZ values can be converted to rainfall rates (R) in millimetres per hour using the Marshall-Palmer formula:[4]

Радар погоды что это dbz

Масштаб значений dBZ можно увидеть в нижней части изображения.

dBZ означает bel относительно Это логарифмическая бездымянная техническая единица, используемая в радаре, в основном в погодном радаре, для сравнения эквивалентного коэффициента отражательной способности (Z) удаленного объекта (в мм6 на м3) с возвратом капли дождя с диаметером 1 мм (1 мм6 на м3). Он пропорционален количеству капель на единицу объема и шестой мощности диаметра капель и, таким образом, используется для интенсивности дождя или снега. С помощью других переменных, анализируемых с помощью радара, он помогает определить тип предварительной обработки. Как коэффициент отражательной способности радара, так и его логарифмический вариант обычно называют отражательной способностью, когда контекст ясен. Короче говоря, чем выше значение дБЗ, тем больше вероятность возникновения суровой погоды в виде предварительной обработки.

Значения выше 20 дБЗ обычно указывают на падение предварительной подготовки.

Принцип

Коэффициент отражательной способности радара (Z) предварительной обработки зависит от числа (N0) и размера (D) отражателей (гидрометров), которые включают дождь, снег, граупель и град. Очень чувствительные радары также могут измерять отражательную способность капель облаков и льда. Для экспоненциального распределения отражателей Z выражается следующим образом:

Поскольку капли дождя имеют диаметр порядка 1 м, Z находится в mm6m − 3 (мкм3). При Z с эквивалентным возвратом 1 мм падения в объёме метра c (Z0) и использовании логарифма результата (потому что значения великодушны от дрожи к граду) получают логарифмическую отражательную способность LZ, в дБЗ:

Значения dBZ могут быть преобразованы в скорости падения (R) в метрах в час по формуле Маршалла-Палмера:

Шкала NOAA дБЗ для радиолокатора погоды

Прочие количества

Приведенное выше определение Z показывает, что большое количество малых гидрометров будет отражать как один большой гидрометр. Сигнал, возвращаемый на радар, будет эквивалентен в обеих ситуациях, поэтому группа малых гидрометров виртуально индицируется от одного большого гидрометра на получившемся изображении радара. Отражательное изображение представляет собой только один тип изображения, создаваемого радаром. Используя его в одиночку, метеоролог не смог с уверенностью определить тип предварительной подготовки и различить любые артефакты, влияющие на отдачу радара.

В сочетании с другой информацией, собираемой радаром во время того же сканирования (продукты дуальной поляризации и фазы из-за эффекта Допплера), метеорологи могут различать град, дождь, снег, биологические вещества (птицы, насекомые) и другие атмосферные феномены.

Z децибел

DBZ , короткий для децибел Z , является логарифмическая единица в отражательной (Z) от радиолокационных целей в области метеорологии . Это отношение отдачи от фактических осадков к испускаемому сигналу, выраженное в децибелах . Z ( d B Z ) знак равно 10 л о грамм ( Z е ´ м я s / Z р е т о ты р ) > put> / Z_ \ right)>>

Резюме

Определение Z

Ответное эхо, отраженное метеорологическими целями , анализируется на предмет его интенсивности, чтобы установить количество осадков в объеме, измеренном радаром. Мы используем длину волны радара от 1 до 10 см, чтобы отражение действовало в соответствии с законом Рэлея , т. Е. Интенсивность отраженного сигнала пропорциональна мощности диаметра целей при условии, что они являются значительными (дождь, хлопья и т. Д.). меньше длины волны луча радара. Это называется отражательной способностью (Z). Фактически эта интенсивность изменяется как 6- я степень диаметра диаметра цели D (шестой раз ), умноженная на распределение капель дождя (N [D] Маршалла-Палмера ), что дает усеченную гамма-функцию :

Преобразование в dBZ

Поскольку капли дождя имеют диаметр порядка 1 миллиметра , Z выражается в ( мкм 3 ), что дает довольно необычные единицы измерения. Нормализуя эквивалент того, что 1-миллиметровая цель вернется в кубический метр воздуха ( ), мы получим: м м 6 м — 3 м ^ > Z 0 >

Вариация Z очень велика между слабыми эхосигналами и сильными, возвращающимися от гидрометеоров . По этой причине мы используем логарифм Z для ограничения диапазона значений. Мы также умножаем на 10, чтобы получить значения больше единицы.

Интерпретация

Согласно математическому определению Z, он получается как сумма всех капель в исследуемом объеме, умноженная на их диаметр. Таким образом, вы не можете определить, является ли Z несколькими крупными каплями или множеством очень маленьких, просто взглянув на дисплей радара. Кроме того, определенные факторы, такие как тип осадков и яркая полоса , изменяют значение Z. Следовательно, метеоролог должен знать погодную ситуацию, чтобы правильно интерпретировать информацию с радара.

В ситуации теплого дождя:> 40 дБZ соответствует сильному дождю, от 24 до 39 соответствует умеренному дождю и от 8 до 23 соответствует легкому дождю. Более низкая отражательная способность связана с движением очень мелких частиц в чистом воздухе или с отражением от биологических целей, таких как птицы и насекомые. Значения выше 60 дБZ чаще всего связаны с градом во время грозы.

В снегу пороговые значения Z намного ниже, потому что диэлектрическая проницаемость (K) льда намного меньше, чем у воды. Чтобы исправить этот эффект, мы умножаем Z на отношение K дождя к снегу, чтобы получить эквивалент Z ( ) для водяных капель той же массы, что и хлопья. И это часто то, что отображается, как на рисунке справа. Z е > Z е >

Некоторые метеорологические службы используют значения dBZ непосредственно при отображении данных отражательной способности. Так обстоит дело с Национальной метеорологической службой США . Напротив, другие используют соотношение преобразования единиц между интенсивностью осадков и дБZ для получения изображений в мм / ч или см / ч . К последней группе относятся Метеорологическая служба Канады и Метео-Франс .

Конверсионное отношение к скорости выпадения осадков R :

Наиболее известным является соотношение ZR Маршалла-Палмера, которое дает a = 200 и b = 1,6. Он по-прежнему является одним из наиболее широко используемых, поскольку он применим для синоптических дождей в средних широтах, что является очень частым случаем. Другие зависимости были обнаружены для ситуаций снега, дождя под грозой , тропического дождя и т. Д.

dBZ (метеорология)

DBZ обозначает децибелах по отношению к Z . Это логарифмическая безразмерная техническая единица, используемая в радарах , в основном в метеорологических радарах , для сравнения эквивалентного коэффициента отражения (Z) удаленного объекта (в 6 мм на м 3 ) с отражением капли дождя диаметром 1 мм (1 мм 6 на м 3 ). [1] Он пропорционален количеству капель на единицу объема и шестой степени диаметра капель и, таким образом, используется для оценки интенсивности дождя или снега. [2] С другими переменными, анализируемыми по сигналам радара, это помогает определить тип осадков. Как коэффициент отражательной способности радара, так и его логарифмическая версия обычно называют отражательной способностью, если контекст ясен. Короче говоря, чем выше значение dBZ, тем больше вероятность возникновения суровой погоды в виде осадков.

Значения выше 20 дБз обычно указывают на выпадающие осадки. [3]

Принцип [ править ]

Коэффициент отражательной способности ( Z ) осадков зависит от количества ( N ₀ ) и размера ( D ) отражателей ( гидрометеоров ), включая дождь , снег , крупу и град . Очень чувствительные радары также могут измерять отражательную способность от облачных капель и льда. Для экспоненциального распределения отражателей Z выражается следующим образом: [2]

Поскольку капли дождя имеют диаметр порядка 1 миллиметра , Z выражается в мм 6 м -3 ( мкм 3 ). Разделив Z на эквивалентную отдачу капли 1 мм в объеме метрового куба (Z ₀ ) и используя логарифм результата (поскольку значения сильно различаются от мороси до града), можно получить логарифмическую отражательную способность L _Z , в дБз:

Значения dBZ можно преобразовать в интенсивность дождя (R) в миллиметрах в час, используя формулу Маршалла-Палмера: [4]

Отражательная способность в dBZ по сравнению с Rainrate

Другие количества [ править ]

Приведенное выше определение Z показывает, что большое количество маленьких гидрометеоров будет отражаться как один большой гидрометеор. Сигнал, возвращаемый на радар, будет эквивалентен в обеих ситуациях, поэтому группа небольших гидрометеоров практически неотличима от одного большого гидрометеора на полученном радиолокационном изображении. Изображение отражательной способности — это всего лишь один из типов изображений, создаваемых радаром. Используя только его, метеоролог не мог с уверенностью сказать тип осадков и различить любые артефакты, влияющие на отражение радара.

В сочетании с другой информацией, собранной радаром во время того же сканирования ( продукты двойной поляризации и сдвиг фазы из-за эффекта Доплера ), метеорологи могут различать град , дождь , снег , биологические (птицы, насекомые) и другие атмосферные явления.

DBZ (метеорология)

dBZ обозначает децибелы относительно Z. Это — логарифмическая безразмерная техническая единица, используемая в радаре, главным образом в погодном радаре, чтобы сравнить эквивалентный reflectivity (Z) радарного сигнала, отраженного от отдаленного объекта (в мм за m) к возвращению капельки дождя с диаметром 1 мм (1 мм за м). Это пропорционально числу снижений за единичный объем и шестую власть диаметра снижений и таким образом используется, чтобы оценить интенсивность снега или дождь. С другими переменными, проанализированными от радарной прибыли, это поможет определить тип осаждения, также.

Принцип

Радар reflectivity (Z) облака зависит от номера (N) и размера (D) отражателей (гидрометеоры), который включает дождь, снег, graupel, и град. Это выражено:

Поскольку у капелек дождя есть диаметр заказа 1 миллиметра, Z находится в mmm (μm), довольно необычная единица. Делясь Z с эквивалентным возвращением 1 мм заглядывают объему куба метра (Z) и используя логарифм результата (потому что ценности варьируются значительно от дождя, чтобы приветствовать), каждый получает безразмерное количество dBZ:

ценности dBZ могут быть преобразованы в ставки ливня в миллиметрах в час, используя эту формулу:

Другие количества

Определение Z выше шоу, которые большое количество маленьких гидрометеоров отразит как один большой гидрометеор. Сигнал, возвращенный к радару, будет эквивалентен в обеих ситуациях, таким образом, группа маленьких гидрометеоров будет фактически неотличима от одного большого гидрометеора на получающемся радарном изображении. reflectivity изображение — всего один тип изображения, произведенного радаром, используя его один, метеоролог не мог сказать с уверенностью тип осаждения и отличить любые экспонаты, затрагивающие радарное возвращение.

В сочетании с другой информацией, собранной радаром во время того же самого просмотра (двойные продукты поляризации и фаза, переходящая из-за эффекта Доплера), метеорологи могут различить град, дождь, снег, biologicals (птицы, насекомые), и другие атмосферные явления.

dBZ (метеорология) — dBZ (meteorology)

Единица измерения, используемая в метеорологическом радаре. Масштаб значений dBZ можно увидеть в нижней части изображения.

dBZ обозначает децибел относительно Z. Это логарифмическая безразмерная техническая единица, используемая в радаре, в основном в метеорологическом радаре для сравнения эквивалентного коэффициента отражения (Z) удаленного объекта (в мм на м ) с отражением капли дождя с диаметром 1 мм (1 мм на м). Он пропорционален количеству капель на единицу объема и шестой степени диаметра капель и, таким образом, используется для оценки интенсивности дождя или снега. С другими переменными, анализируемыми по сигналам радара, это помогает определить тип осадков. Как коэффициент отражательной способности радара, так и его логарифмическая версия обычно называют отражательной способностью, если контекст ясен. Короче говоря, чем выше значение dBZ, тем более вероятно, что суровые погодные условия возникнут в виде осадков.

Значения выше 20 дБZ обычно указывают на падающие осадки.

Принцип

Коэффициент отражательной способности радара (Z ) осадков равен в зависимости от количества (N0) и размера (D ) отражателей (гидрометеоров ), включая дождь, снег, граупель и град. Очень чувствительные радары также могут измерять отражательную способность от облачных капель и льда. Для экспоненциального распределения отражателей Z выражается следующим образом:

Z = ∫ 0 D max N 0 e — Λ DD 6 d D <\ displaystyle Z = \ int _ <0>^ N_ <0>e ^ <- \ Lambda D>D ^ <6>\ mathrm D>

Поскольку капли дождя имеют диаметр порядка 1 миллиметр, Z выражается в ммм (мкм ). Разделив Z на эквивалентную отдачу капли на 1 мм в объеме метрового куба (Z 0) и используя логарифм результата (поскольку значения сильно различаются от мороси к граду), можно получить логарифмическая отражательная способность L Z в дБZ:

Значения dBZ можно преобразовать в интенсивность дождя (R) в миллиметрах в час, используя формулу Маршалла-Палмера: