dBZ
外观
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dBZ是一個與特定參數Z值來描述雷達反射率之比例的單位,與分貝類似,為對數無因次量,主要用於描述雷達迴波的強度,尤其是氣象雷達用於度量大氣中特定區域的降水粒子(雨、雪、冰雹等)的多寡[1],一般為比較反射自遠方物體(在每立方公尺中的mm6量)的雷達訊號之等效反射率與直徑1毫米雨滴的反射量[2]。由於單位體積的降水粒子數量與降水粒子直徑的六次方成比例,因此可以用來估計雨、雪、冰雹等的降水強度[3]。以其他的變數來分析雷達回波的訊號則可以確定降水的類型。
原理
[编辑]雲層的雷達反射率(Z)仰賴於反射物(降水粒子)的數量(N)及其大小(D),其包括了雲滴、雨、雪、霰以及冰雹等。可由下面積分式子表示[3]:
如雨滴的半徑約在1毫米的尺度,則Z的單位十分特別mm6/m3 (μm3)。將Z與1毫米的雨滴在一立方公尺的範圍中的等量回波值(Z0)相除,會得到其比值,但由於極小的雨滴如雲滴和極大的冰雹或冰晶差異懸殊,因此再將值加以取對數,即得到無因次量dBZ:
dBZ值也可以藉由馬歇爾-帕爾默公式(英語:Marshall-Palmer formula)換算為時雨量[4]:
當dBZ值小於零時表示雖有凝結形成降水粒子,但是幾乎不降水;20以下為起霧狀態,超過二十就是感受得到的小雨,如毛毛雨,30以下都是小雨,45以上為豪雨或雷雨等級[5]。若是降冰雹,則其值會在55dBZ以上。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/NOAA_Doppler_DBZ_scale.jpg)
dBZ | 時雨量 (mm/h) | 時雨量 (in/hr) | 強度 |
---|---|---|---|
0 | 0.036 | < 0.01 | 難以察覺 |
5 | 0.07 | ||
10 | 0.15 | < 0.01 | 薄霧 |
15 | 0.32 | 0.01 | 霧 |
20 | 0.65 | 0.02 | 毛毛雨 |
25 | 1.33 | 0.05 | 小雨 |
30 | 2.73 | 0.10 | 小到中雨 |
35 | 5.62 | 0.22 | 中雨 |
40 | 11.53 | 0.45 | 中雨 |
45 | 23.68 | 0.92 | 中到大雨 |
50 | 48.62 | 1.8963 | 大雨[6] |
55 | 99.85 | 3.89 | 暴雨/小冰雹 |
60 | 205.05 | 7.9975 | 大暴雨/中等冰雹 |
65 | 421.07 | 15.6 | 特大暴雨/大冰雹 |
參考文獻
[编辑]- ^ 雷達迴波圖. 中央氣象局. [2016-08-03]. (原始内容存档于2016-07-19).
- ^ Weather Glossary: D's. NWS JetStream. [2014-02-21]. (原始内容存档于2012-08-05).
- ^ 3.0 3.1 M. K. Yau and R. R. Rogers. Short Course in Cloud Physics, Third Edition. Butterworth-Heinemann. 1989: 190. ISBN 0750632151.
- ^ NWS NEXRAD. [November 7, 2010]. (原始内容存档于2016-03-14).
- ^ 桃園機場都卜勒氣象雷達性能與應用 (PDF). 飛航安全電子協會. [2016-08-03]. (原始内容 (PDF)存档于2016-08-16).
- ^ 「大雨」及「豪雨」定義. 交通部中央氣象局. 2015-09-01 [2019-05-09]. (原始内容存档于2019-06-26).