Giới thiệu ra đa bước sóng Mi-li-mét - Bản tin KHCN&HTQT Quý III năm 2020

Đăng ngày: 12-10-2020 | Lượt xem: 217
Ra đa bước sóng mi-li-met là loại ra đa được thiết kế để quan trắc các đám mây, có tần số hoạt động từ khoảng 24 đến 110 GHz (Bảng 1). Theo đó bước sóng của chúng nằm trong khoảng từ 1mm - 1.11cm, ngắn hơn khoảng 10 lần so với bước sóng được sử dụng trong các ra đa băng sóng S thông thường đang được sử dụng tại các trạm ra đa thời tiết Phù Liễn và Vinh.

Bảng 1. Dải tần số hoạt động của ra đa băng sóng mi-li-mét

Hình 1. Hình ảnh ra đa bước sóng Mi-li-mét

Mục đích chính của các ra đa này là nghiên cứu sự phát triển của các đám mây, lý do vì trong dải tần từ 35 GHz đến 94 GHz tại đó sự trao đổi vận chuyển khí quyển là lớn nhất. Ra đa bước sóng mi-li-mét có độ phân giải theo thời gian và không gian cao. Cụ thể là phân giải thời gian có thể điều chỉnh và thường dao động trong khoảng từ 1-10s; phân giải không gian từ 4m - 60m; phân giải vận tốc khoảng vài cm/s. Ra đa bước sóng mi-li-mét cũng được trang bị các công nghệ Doppler để đo tốc độ di chuyển của vật thể và công nghệ phân cực kép để phân loại phần tử, điều này rất quan trọng trong bài toán ước lượng mưa. Hầu hết các ra đa quan trắc mây là phân cực kép có khả năng phân loại hạt bằng đại lượng LDR (Linear Depolarization Ratio).

Hình 2: Khả năng phát hiện và phân loại phần tử của ra đa quan trắc mây

Ra đa bước sóng mi-li-mét có khả năng quét tròn (PPI) và quét thẳng đứng (RHI). Bước sóng dài hơn ít bị suy giảm do mưa, trong khi bước sóng ngắn hơn nhạy cảm hơn với các hạt nước nhỏ. Theo đó tín hiệu ra đa ít bị suy giảm trong băng tần Ka hơn băng tần W. Ra đa băng sóng mi-li-mét thường được sử dụng trong các nghiên cứu vật lý mây, quan trắc sương mù và nghiên cứu côn trùng. Hầu hết các ra đa loại này đều được lắp đặt trên mặt đất nhưng chúng vẫn được lắp đặt trên máy bay hoặc ngoài không gian (lắp đặt trong vệ tinh CloudSAT).

Hình 3:  Ra đa Doppler quan trắc mây đầu tiên được phóng theo vệ tinh vào năm 2018

Đánh giá tác động của hệ thống ra đa tới mô hình khu vực phân giải cao, ra đa quan trắc mây được xem như dữ liệu tham chiếu. Những ra đa quan trắc mây có độ nhạy cao có khả năng phát hiện mây ở mọi phạm vi. Vì vậy nó có khả năng phân loại các phần tử; phát hiện nước quá lạnh; ước lượng giáng thủy; dự báo cực ngắn quy mô nhỏ.

Bài: Đỗ Trung Trực, Đỗ Thị Tâm Khánh - Đài Khí tượng cao không

Tổng hợp: Vụ KHQT

  Ý kiến bạn đọc

Tin tức liên quan: