EN VI             

Trao đổi về bài toán dự báo mưa theo số liệu rađa

Diễn đàn: 

  1. Phân tích số liệu
  • Diện tích bao phủ của một mẫu là ~10,000km2. Diện tích Thâm Quyến là ~2000km2 => mỗi mẫu chứa thông số của cả vùng TQ và thêm một số tỉnh thành lân cận.
  • Giá trị trung bình của lượng mưa: 15.54 mm3
  • Giá trị lớn nhất: 138.4 mm3
  • Giá trị nhỏ nhất: 0 mm3
  • Cỡ mẫu: 10000
  • Độ lệch chuẩn: 15.856
  • Giá trị trung bình: 15.5454

 
t = 98.042, df = 9999, p-value < 2.2e-16
alternative hypothesis: true mean is not equal to 0
95 percent confidence interval:
15.23459 15.85621
sample estimates:
mean of x
 15.5454
 

  • Hình ảnh phân bố của lượng mưa

=> Ở đây thấy có sự phân chia ranh giới giữa 2 tập dữ liệu ở mức 20 mm3.

  • Về quan hệ thời gian, không gian giữa các bộ huấn luyện:
  • Các bộ huấn luyện được xếp theo thứ tự thời gian trong 2 năm (không liên tục hoặc overlap nhau) nên số liệu lượng mưa cũng có trình tự thời gian từ 3 năm trước trở về 1 năm trước.
  • Các bộ huấn luyện được thu thập ở nhiều vị trí khác nhau, có vị trí được thu thập tại nhiều thời điểm khác nhau

 
2.  Tìm hiểu về mối quan hệ giữa Z và R

  • Khái quát: xác định các hệ số của công thức Z = AR^B, R = C10^(DZ')

và dạng Marshall-Palmer.
Các hệ số A, B, C, D được xác định bằng phương pháp bình phương tối thiểu nhờ phần mềm EVIEW. A phụ thuộc vào loại mưa và B phụ thuộc vào kích thước giọt nước mưa. Z, Z’ là cường độ phản hồi radar, Z’ = 10* log(Z).
 
Z = 31*R1.71  cho mưa ở vùng núi (Blanchard ,1953)
 
Z = 140*R1.5 cho mưa phùn (Joss et al,1970)
 
Z = 250*R1.5 cho mưa diện rộng (widespread rain) (Joss et al,1970)
 
Z = 200*R1.6 cho mưa phân tầng (stratiform rain) (Marshall et al.,1955)
 
Z = 500*R1.5 for mưa giông (thunderstorm rain) (Joss et al.,1970)
 
(Thanapon Piman, IMPROVEMENTS IN RADAR RAINFALL ESTIMATION FOR HYDROLOGICAL MODELING, 2007)

 

  1. Công thức thực nghiệm tính toán lượng mưa từ độ phản hồi radar cho khu vực Đông Nam Bộ(Nguyễn Hữu Điền)

 
-Phương pháp xử lý số liệu:
        +Số liệu sử dụng: số liệu lượng mưa đo tại 4 trạm trong các đợt mưa diện rộng năm 2010-2012, số liệu quan trắc độ phản hồi  vô tuyễn Z' đồng thời trong các đợt mưa đó. Số liệu lượng mưa trong từng 5 phút một trên giản đồ vũ lượng kí quy ra cường độ mưa(mm/h) và số liệu độ phản hồi Z' trên các ảnh radar phải lấy trung bình trong một điểm tròn ở độ cao 3km trong bán kính 10km, tâm tại nơi đo mưa.
        +Phương pháp tính toán: dùng phương pháp bình phương tối thiểu với sự trợ giúp của phần mềm EVIEW(không cần tuyến tính hoá công thức -> tránh sai số do sự tuyến tính hoá)
        +Các chỉ số đánh giá là ME, MAE, RMSE.
        +Thực hiện so sánh việc lấy R hay Z là hàm, đồng thời, cũng so sánh với công thức kinh điển về quan hệ Z-R với A = 200 và B = 1.6.
 
b. Phép đo lượng mưa từ tín hiệu radar(Marshall-Palmer)
(Measurement of rainfall by radar, Marshall, Palmer, Langille)
-Sử dụng lý thuyết tán xạ(scattering theory)
-Quá trình thực nghiệm: trên một không gian rộng 8.8km, ở độ cao từ 120-350m.
-Công thức quan hệ Z-R được tính toán theo cách thức sau:
Ta có:
      ND δD là số lượng giọt mưa trong đường tròn đường kính D +- δD trong đơn vị volume
      NGD   δD là số lượng rơi qua một diện tích bề mặt nằm ngang trong một đơn vị thời gian
      NP  δD là số lượng rơi trên một horizontal paper of area trong một đơn vị diện tích A trong thời gian t và
      VD là tốc độ rơi theo chiều dọc trong khu vực đang xét:
Thì:
      Z  = ΣNDD6 δD, NGD = ND *  VD , NP = At * NGD
Do đó:
      Z = (Σ(NP * D6 / VD) δD) / (A * t)
Đại lượng t trong biểu thức trên khó mà có thể đạt được trong trong thực tế, nên người ta đã dựa vào một vài cải tiến trong thống kê để tìm ra mối quan hệ giữa R và At
      R = (πΣNGD * D3 * δD) / 6 = (πΣNP * D3 * δD) / (6 * A * t)
Khi đó:
      Z = R * Σ(NP * D6 / VD) * δD / (πΣNP * D3 * δD / 6)
 
c. Quan hệ Z-R cho các trận bão
(A Z-R realationship for hurricanes)
 
-Phương pháp quan sát và nhưng thuộc tính của cơn bão
        +Phương pháp quan sát: sử dụng hệ thống Knollenberg Paticle Measuering  System Optical Array Spectrometer Probe.… từ các cơn bão có độ cao dưới 3000m.
+Các trận bão tự nhiên đều được xét đến đồng thời các yếu tố về đối lưu và phân tầng mạnh chế độ mưa.
     -Phương pháp ước lượng: Eqs, linear (in log coordinates) least square regression.
 
d. Một số công thức khác liên hệ ZR
https://www.eol.ucar.edu/projects/dynamo/spol/parameters/rain_rate/rain_rates.html

Viết bình luận

Filtered HTML

  • Các địa chỉ web và email sẽ tự động được chuyển sang dạng liên kết.
  • Các thẻ HTML được chấp nhận: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd>
  • Tự động ngắt dòng và đoạn văn.

Plain text

  • Không được dùng mã HTML.
  • Các địa chỉ web và email sẽ tự động được chuyển sang dạng liên kết.
  • Tự động ngắt dòng và đoạn văn.

Đối tác

 
 

Bộ môn Xác suất thống kê
Khoa Toán - Cơ - Tin học,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội
Số 334, Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội

Education - This is a contributing Drupal Theme
Design by WeebPal.