بررسي اثر كلاتر زمين در بروز بازتابندگي كاذب در توليدات رادار هواشناسي گيلان

بررسي توليدات رادار هواشناسي گيلان (PPI و SRI) در بازه زماني پاييز و زمستان 1393 نشان دهنده وجود نوعي خطا در اين داده ها است كه به صورت گسترده اي موجب بروز بازتابندگي كاذب در آنها شده است، تا آنجا كه ميانگين روزانه بازتابندگي كاذب در محل ايستگاه هواشناسي لاهيجان به dBZ 47 مي رسد. در پژوهش حاضر نقش كلاتر زمين در بروز بازتابندگي كاذب در اين سامانه راداري مورد بررسي قرار گرفت. روش مورد استفاده براي اين كار مطالعه همپوشاني نقشه انسداد پرتو رادار و نقشه ميانگين بازتابندگي كاذب به ازاي تغيير در زاويه ارتفاع آنتن رادار است. نتايج نشان داد كه كلاتر زمين عامل اصلي بروز بازتابندگي كاذب در 34/75% از پيكسل هاي تصوير است. همچنين مقدار واقعي زاويه ارتفاع آنتن رادار با مقايسه ميانگين فاصله پيكسل هاي حاوي انسداد پرتو و پيكسل هاي حاوي بازتابندگي كاذب از محل نصب رادار برابر با °20/0- تعيين شد. در نظر گرفتن بازه هاي مكاني دونات شكل با شعاع 5 كيلومتر حول آنتن رادار و نحوه استفاده از آن براي تعيين مقدار واقعي زاويه ارتفاع آنتن از جمله نوآوري هاي صورت گرفته در اين پژوهش است. در ادامه، با توجه به ضرورت وجود معياري براي قضاوت راجع به ميزان اثر بخشيِ اقدامات صورت گرفته براي تضعيف خطاي كلاتر زمين در محصولات رادار هواشناسي گيلان، روشي بر مبناي همبستگي ميان ارتفاع بارش 24 ساعته راداري و مقادير متناظر ايستگاهيِ آن توسعه يافته است كه مي توان به كمك آن بيشينه خطاي قابل چشم پوشيِ كلاتر زمين را، با استفاده از رابطه به دست آورد. مقادير عددي حاصل از اين روش بر حسب dBZ در ايستگاه هاي رشت (فرودگاه)، رشت (كشاورزي)، بندر انزلي، تالش، لاهيجان، جيرنده، ماسوله، ديلمان و منجيل به ترتيب برابر با 748/3-، 638/1-، 074/6-، 952/14، 611/3-، 482/1-، 466/12، 872/4 و 852/6 محاسبه شد. همچنين مقدار dBZ 536/9 براي كل ايستگاه ها به صورت توامان به دست آمد كه با توجه به پراكندگي ايستگاه هاي مورد مطالعه مي تواند به كل تصوير رادار تعميم يابد. نتايج نشان مي دهد كه با وجود قابل توجه بودنِ ميانگين خطاي كلاتر در روز هاي خشك (بدون بارندگي)، همبستگي نزديكي بين ارتفاع بارش 24 ساعته راداري و مقادير متناظر ايستگاهي آن وجود دارد، به گونه اي كه ضريب اين همبستگي در 7 ايستگاه رشت (فرودگاه)، رشت (كشاورزي)، بندر انزلي، لاهيجان، جيرنده، ديلمان و منجيل در سطح 1% معني دار است و در دو ايستگاه تالش و ماسوله نيز مقادير بالايي براي ضريب همبستگي به دست آمده است. بنابر اين مي توان نتيجه گرفت كه وجود كلاتر در توليدات رادار هواشناسي گيلان در تاريخ هاي مورد بررسي منعي بر قابليت كاربرد و پژوهش بر اين داده ها ايجاد نمي كند، هر چند استفاده از آنها نيازمند به دقتي مضاعف است.