dBZ (метеорология)

Масштаб значений dBZ можно увидеть в нижней части изображения.

Было предложено объединить эту статью в Weather radar # Reflectivity . ( Обсудить ) Предлагается с августа 2020 года.

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]

${\ displaystyle Z = \ int _ {0} ^ {Dmax} N_ {0} e ^ {- \ Lambda D} D ^ {6} \ mathrm {d} D}$

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:

${\ displaystyle L_ {Z} = 10 \ log _ {10} {\ frac {Z} {Z_ {0}}}}$ дБЗ

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

${\ displaystyle \ mathrm {R} = \ left ({\ frac {10 ^ {(dBZ / 10)}} {200}} \ right) ^ {5 \ over 8}}$

NOAA dBZ шкала для метеорологического радара

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.

Ссылки [ править ]