雷達簡介:
NCU C-POLTEAM-R

偏極化雷達觀測展示參數說明

PPI

Plan Position Indicator,PPI是最常見的雷達顯示方式。雷達天線通常顯示在畫面中心,訊號能以同心圓顯示。在雷達氣象觀測中以極座標的形式顯示雷達天線以固定仰角掃描一圈時,呈現周圍目標物回傳的訊號分佈情況。

RHI

Range Height Indicator,RHI將固定方位角的垂直平面內氣象目標物的距離和高度以直角座標形式顯示出來。可反映降水區、對流系統等垂直結構特徵。

CV

CV為「column vector」之縮寫,是常見的雷達回波呈現方式,氣象署網頁所呈現的雷達回波圖即是此種呈現方式,意思是以俯視的概念,看每一個柱狀體積內雷達回波的最大值是多少,以此代表該格點上的數值,找出二維的最大回波雷達資料。(單位:dBZ)

DBT

雷達天線接收空間中的電波全部能量(total power),無經任何資料品管處理。(單位:dBZ)

KDP

KDP為「比差異相位差」(specific differential phase shift),雙偏極化參數之一;KDP=(ΔΦDP/Δr)/2。KDP是差異相位差(ΦDP , differential phase shift)隨距離的變化率,r為雷達到觀測區的距離。當含水量愈高時,KDP值愈大,含水量低則有較小的KDP值。且KDP是由電磁波相位與距離計算得出,不受信號衰減影響,有助定量降水估計。(單位:°/km)

KDPR

本產品為利用KDP與降雨率(R)彼此之相關性計算出定量降水估計(QPE, Quantitative Precipitation Estimation)。傳統上,利用雷達所觀測到的回波,也就是 Z-R 關係式可估計降雨。而近年來許多學者以雙偏極化雷達所觀測得到的偏極化參數(例如:KDP、ZDR)歸納出這些參數分別與降雨率的關係,並發現能夠得到更高的精確度。(單位:mm/hr)

PDP

PDP為「差異相位差」(differential phase shift, PhiDP, ΦDP),雙偏極化參數之一;ΦDP=ΦHH-ΦVV。如上式,差異相位差即為水平和垂直電磁波兩者相位的差異量,與水相粒子大小、形狀、數量以及相對於雷達的距離有關。雷達發射電磁波受到傳播效應(propagation effect)影響,經過降水區時水平極化波的傳播會漸漸延遲垂直極化波,產生水平與垂直方向的差異相位差。(單位:°)

RHV

RHV為「回波相關係數」(cross-correlation ratio, RhoHV, ρHV),雙偏極化參數之一。是在連續時間裡雷達觀測到水平方向電磁波與垂直方向電磁波之間的相關性,若水相粒子的統計特性(例如:形狀、大小)相近,則觀測到的水平、垂直回波相關性高,則ρHV較大,因此純雨區的相關係數通常接近1,若遇到冰水混相的區域則相關係數會降低。

VAD

Velocity Azimuth Display之縮寫,建構風場的方法之一。利用雷達徑向風與三維風場的球座標關係,可以求得相對應掃描高度的平均風場。類似於探空,以風場隨高度的剖面(profile)顯示。(單位:m/s)

VR

VR為「徑向速度」(radial velocity),意思是以雷達為中心,面對每一個角度上的粒子是接近或遠離雷達;都卜勒氣象雷達是利用都卜勒效應測量降水粒子相對於雷達的運動,故能得知降水粒子為靠近或遠離雷達。遠離雷達為正(暖色系),接近雷達為負(冷色系)。(單位:m/s)

ZDR

ZDR為「差異反射率」(differential reflectivity),雙偏極化參數之一;ZDR=10*log10(ZHH/ZVV)。差異反射率受水相粒子的種類和形狀(軸比)影響,不同的水相粒子有不同的差異反射率-軸比關係。而雨滴的扁平程度和大小有關,因此可由ZDR來判斷雨滴的大小,例如小而圓的雨滴或是冰雹,其ZDR接近零,若是大雨滴則值約為2至3。(單位:dB)

ZHH

ZHH為「雷達回波」(reflectivity),通常為水平(Horizontal)偏振方向之電波觀測結果(垂直則為ZVV)。雷達主動發射電磁波出去後,經由物體(如:雨滴、冰雹、地形、昆蟲)背向散射回到雷達的能量強度,稱之為回波。此圖經過雷達資料品質控管已將非氣象資訊濾除。處理後的雷達回波,可提供定量降水估計所用。如為雨滴,此參數約為單位體積內水滴粒徑之6次方之總和。(單位:dBZ)

SW

SW為「頻譜寬(spectrum width);由於每個雷達波束探測到的資訊為一個三維空間內許多降水粒子的資訊,也就是圖片中的每一小格都是一個含有許多粒子立體空間,而其中每個粒子都會有它自己的徑向都卜勒運動速度,若是單位空間內的每個粒子運動方向十分一致,則可視為每顆粒子速度的標準差較小,觀測呈現出來的現象即為其頻譜寬較小;反之每個粒子運動方向差異很大的話,觀測到的頻譜寬就會較大;因此在頻譜寬較大的區域,可以視為其空間中粒子的運動方向差異較大,可協助判斷大氣中的亂流情況。