дБЗ (метеорология)

Чтобы узнать о других значениях, см. DBZ (значения) .

Шкалу значений dBZ можно увидеть в нижней части изображения.

Децибел относительно Z , или дБZ , — это логарифмическая безразмерная техническая единица, используемая в радарах , в основном в метеорологических радиолокаторах , для сравнения эквивалентного коэффициента отражения (Z) удаленного объекта (в мм). ⁶ по м ³ ) до возврата капли дождя диаметром 1 мм (1 мм ⁶ по м ³ ). Он пропорционален количеству капель на единицу объема и шестой степени диаметра капель и поэтому используется для оценки интенсивности дождя или снега. С учетом других переменных, анализируемых на основе данных радара, это помогает определить тип осадков. Как коэффициент радиолокационной отражаемости, так и его логарифмическая версия обычно называются отражательной способностью, когда контекст ясен. Короче говоря, чем выше значение dBZ, тем больше вероятность возникновения суровой погоды в виде осадков.

Значения выше 20 dBZ обычно указывают на выпадение осадков.

Принцип

Коэффициент радиолокационной отражаемости ( Z ) осадков зависит от количества ( N ₀ ) и размера ( D ) отражателей ( гидрометеоров ), к которым относятся дождь , снег , крупа и град . Очень чувствительные радары также могут измерять отражательную способность капель облаков и льда. Для экспоненциального распределения отражателей Z выражается следующим образом:

$Z=\int _{0}^{Dmax}N_{0}e^{-\Lambda D}D^{6}\mathrm {d} D$

Поскольку капли дождя имеют диаметр порядка 1 миллиметра , Z измеряется в мм. ⁶ м ⁻³ ( мкм ³ ). Разделив Z на эквивалентную отдачу капли высотой 1 мм в объеме метрового куба (Z ₀ ) и используя логарифм результата (поскольку значения сильно изменяются от мороси до града), можно получить логарифмическую отражательную способность L _Z , в дБЗ:

$L_{Z}=10\log _{10}{\frac {Z}{Z_{0}}}$

Значения dBZ можно преобразовать в интенсивность осадков (R) в миллиметрах в час, используя формулу Маршалла-Палмера:

$\mathrm {R} =\left({\frac {10^{(dBZ/10)}}{200}}\right)^{5 \over 8}$

Шкала NOAA dBZ для метеорадиолокатора

Отражательная способность в dBZ и скорости дождя

L Z (дБЗ)	R (мм/ч)	Р (дюйм/ч)	Интенсивность
5	0.07	< 0,01	Накопление следов или туман
10	0.15	< 0,01	Накопление следов или туман
15	0.3	0.01	Накопление следов
20	0.6	0.02	Легкий дождь
25	1.3	0.05	Легкий дождь
30	2.7	0.10	Легкий или умеренный дождь
35	5.6	0.22	Умеренный дождь
40	11.53	0.45	Умеренный или сильный дождь
45	23.7	0.92	Ливень
50	48.6	1.90	Сильный дождь, возможен небольшой град
55	100	4	Очень сильный дождь, возможен град.
60	205	8	Очень сильный дождь, возможен град.
65	421	16.6	Очень сильный дождь, весьма вероятен град, возможен крупный град.

Другие количества

Определение Z, приведенное выше, показывает, что большое количество небольших гидрометеоров будет отражаться как один большой гидрометеор. Сигнал, возвращаемый на радар, в обеих ситуациях будет эквивалентным, поэтому на полученном радиолокационном изображении группа мелких гидрометеоров практически неотличима от одного большого гидрометеора. Отражательное изображение — это всего лишь один тип изображения , создаваемого радаром. Используя только его, метеоролог не мог с уверенностью определить тип осадков и различить какие-либо артефакты, влияющие на сигнал радара.

В сочетании с другой информацией, собранной радаром во время того же сканирования (продукты двойной поляризации и фазовый сдвиг из-за эффекта Доплера ), метеорологи могут различать град , дождь , снег , биологические вещества (птиц, насекомых) и другие атмосферные явления.