Радиолокационное измерение жидких осадков

Функция распределения капель в единичном объеме в интервале от диаметра до диаметра может быть описана:

(3),

где – диаметр капель; – медианный диаметр капель.

Частным случаем выражения (3) является функция распределения капель Маршала-Пальмера, которая пытается определить связь между размерами частиц и интенсивностью выпадающих осадков.

Если мы возьмем , , тогда:

(4),

где [мм], [мм/час].

Связь между отражаемостью и интенсивностью выпадающих осадков можно представить в следующем виде:

Для жидких осадков .

Эта зависимость получена Маршалом и Пальмом на основе аппроксимации экспериментальных данных по распределению частиц в осадках. При сравнении радиолокационных и наземных данным приходится сталкиваться с разными объемами измерений.

В оптической методе измерения осадков объем составляет 1 дм³, в дождемере Третьякова – 36 м³, в импульсном объеме МРЛ – 1 км³.

Занижение измеренных осадков РЛС, видимо, связано с различными объемами измеренных осадков.

Погрешности измерения осадков:

– эквивалентная и - микрофизическая связаны статистической зависимостью и описываются уравнением линейной регрессии.

Среднее значение будет определяться уравнением линейной регрессии:

При коэффициенте корреляции 0,82 и коэффициенте вариации равном 70%, во всем диапазоне средняя разность между и составляет примерно 3 дБ.

Относительная погрешность измерения интенсивности осадков в % по формуле в зависимости от ошибки измерения представлена в таблице:

 

Ошибка измерения , дБ	Ошибка измерения , %
0,5	7,5
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0

 

Измерения находится по формуле:

,

где – коэффициент мокрости радиопрозрачного укрытия, – коэффициент, учитывающий ослабление.

Требования к точности определения и поправок на ослабление не должны превышать 2 дБ. Только эти условия обеспечивают относительную погрешность измерения , равную 33%.

Относительная среднеквадратическая погрешность измерения будет составлять не менее 3 дБ.

Соотношение :

В зависимости от физикогеографических районов подбирались коэффициенты и , чтобы снизить дисперсию радиолокационных наблюдений.

Для разных районов подбирались такие коэффициенты, чтобы дисперсия составляла не более 25%.

 

, мм/ч	Значения дисперсии в %
Умеренные широты	США	Тропические районы
		-
	34,2	34,7
	(1)	(2)	(3)

Как показывает таблица соотношение (1) можно считать оптимальным в радиусе обзора МРЛ как для ливневых, так и обложных осадков.