เมโซ-เซลส์

ตัวเลือกการสแกนระดับความสูงหลายระดับสำหรับการสแกนระดับต่ำแบบปรับตัวได้ภายในปริมาตรเสริม[ 1 ] (ย่อว่าMESO-SAILS ) [ 2 ]เป็นตัวเลือกการสแกนแบบไดนามิกสำหรับWSR-88Dซึ่งผู้ควบคุมเรดาร์สามารถควบคุมได้เมื่ออยู่ในโหมด VCP 12 และ 212 และเพิ่มเติมด้วยโหมด 35 และ 215 พร้อมกับการอัปเดต Build 18 ที่กำหนดไว้ในเดือนตุลาคม 2017 เมื่อเปิดใช้งาน สามารถเพิ่มการสแกนระดับต่ำเสริมได้ตั้งแต่หนึ่งถึงสามรายการในปริมาตรใดก็ได้ ซึ่งจะเพิ่มความพร้อมใช้งานของข้อมูลระดับต่ำโดยรวมและปรับปรุงการตรวจจับสภาพอากาศรุนแรงโดยทั่วไปตามความจำเป็น เมื่อเปิดใช้งาน ตามคำแนะนำของกรมอุตุนิยมวิทยาแห่งชาติการอัปเดตระดับต่ำจะพร้อมใช้งาน "ทุกๆ 75 ถึง 90 วินาที" [ 3 ]
แนวคิด
เรดาร์ WSR-88D สแกนมุมเงยหลายมุมเพื่อสแกนชั้นบรรยากาศรอบไซต์ จำนวนมุมและความยาวของการสแกนแต่ละครั้งขึ้นอยู่กับสถานการณ์ทางอุตุนิยมวิทยา (ไม่มีฝนตก ฝนตกกระจัดกระจาย ฝนตกทั่วไป หรือฝนตกหนักแบบพาความร้อน) แผนการเหล่านี้เรียกว่ารูปแบบการครอบคลุมปริมาตร (VCP) [ 2 ]
ยิ่งสแกนมุมมากเท่าไร ช่วงเวลาระหว่างการสแกนที่ระดับความสูงต่ำสุดก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น ข้อมูลในระดับนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในสถานการณ์พายุฝนฟ้าคะนองในฤดูร้อน เมื่อรูปแบบดอปเปลอร์สำหรับการหมุนและการเปลี่ยนทิศทางลม รวมถึง ข้อมูลโพลาไร ซ์คู่บ่งชี้ถึงสภาพอากาศรุนแรง เช่นพายุทอร์นาโดดังนั้น การลดเวลาระหว่างการสแกนสองครั้งที่ระดับต่ำจึงเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการตรวจจับพายุฝนฟ้าคะนองขั้นตอนแรกของโปรแกรมนี้คือ SAILS (Supplemental Adaptive Intra-Volume Low-Level Scan) ซึ่งจะแทรกการสแกนเพิ่มเติมที่ระดับความสูงที่กำหนดไว้ในคำจำกัดความ VCP (โดยปกติคือ 0.5°) [ 2 ]ทำได้โดยการบังคับให้เสาอากาศกลับลงไปที่ระดับความสูงฐานหลังจากสแกนระดับความสูงจำนวนหนึ่งจนถึง "กลาง" ของชั้นบรรยากาศ ซึ่งระดับความสูง "กลาง" นี้ขึ้นอยู่กับ VCP ที่ใช้[ 2 ]การทำเช่นนี้จะให้การสแกนระดับต่ำสองครั้งสำหรับการสแกนปริมาตรทั้งหมดแต่ละครั้ง โดยเพิ่มเวลาในการสแกนทั้งหมดเพียง 30 ถึง 35 วินาทีเท่านั้น[ 2 ]
เพื่อเพิ่มจำนวนการสแกนระดับต่ำ เราสามารถทำซ้ำกระบวนการเดียวกับ SAILS ได้หลายครั้ง: MESO-SAILS (ตัวเลือกการสแกนระดับความสูงหลายระดับสำหรับ SAILS) การสแกนระดับความสูงระดับต่ำเพิ่มเติมเหล่านี้จะเว้นระยะห่างเท่าๆ กันตามเวลา (ให้ใกล้เคียงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ตามอัตราการหมุน VCP ที่กำหนดไว้) ตลอดการสแกนปริมาตร[ 2 ]ผู้ควบคุมเรดาร์อาจเลือกการสแกนเพิ่มเติม 1 ถึง 3 ครั้ง ขึ้นอยู่กับสถานการณ์สภาพอากาศ ซึ่งจะทำให้เวลาในการสแกนทั้งหมดนานขึ้น แต่จะให้การครอบคลุมระดับต่ำบ่อยขึ้น[ 2 ]
ประวัติและการประจำการ
ในช่วงฤดูร้อนของปี 2013 ศูนย์ปฏิบัติการเรดาร์เพื่ออำนวยความสะดวกในการทดสอบ " การพิสูจน์แนวคิด " ของ MESO-SAILS ได้กำหนด VCP สองรายการที่อิงตาม VCP-12 ซึ่งรวมถึงการสแกนแบบแยกส่วนระดับต่ำเพิ่มเติมที่เขียนโค้ดไว้[ 2 ]สำหรับการทดสอบครั้งแรก ซึ่งเริ่มต้นในวันที่ 26 มิถุนายน 2013 SAILSx2 (การตรวจวัดระดับต่ำเพิ่มเติม 2 ครั้ง) ดำเนินการเป็นเวลาประมาณ4 + 1 ⁄ 2ชั่วโมง และในระหว่างการทดสอบ ช่างเทคนิคเรดาร์ได้สังเกตพฤติกรรมของชุดฐาน/เสาอากาศ ไม่พบการสึกหรอมากเกินไปในชุดประกอบเรดาร์ KOUN ในเมืองนอร์แมน รัฐโอคลาโฮมา
สองวันต่อมา คือวันที่ 28 มิถุนายน 2013 ได้มีการดำเนินการ SAILSx3 (การสำรวจระดับต่ำเพิ่มเติม 3 ครั้ง) ภายใน KOUN RPG เช่นกัน ในระหว่าง การทดสอบ SAILSx3 เป็นเวลา 1 ชั่วโมงครึ่งวิศวกรฮาร์ดแวร์เรดาร์ของ ROC ได้ร่วมกับช่างซ่อมบำรุงอิเล็กทรอนิกส์ของ ROC เพื่อตรวจสอบชุดเสาอากาศ/ฐานรอง อีกครั้งหนึ่ง ไม่พบการสึกหรอมากเกินไป[ 4 ]
MESO-SAILS จึงถูกใช้งานด้วยการอัปเดต Build 14 ในช่วงฤดูใบไม้ผลิปี 2014 และยังคงใช้งานได้เมื่อจำเป็น[ 5 ]ผู้ปฏิบัติงานสามารถเลือกการสแกนระดับต่ำเพิ่มเติมได้ 1, 2 หรือ 3 ครั้ง โดยเปิดใช้งาน MESO-SAILS
MESO-SAILS ในกรณีพายุทอร์นาโด
การศึกษาที่ตีพิมพ์ในปี 2016 ได้ตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบการสแกนเรดาร์ MESO-SAILS ในส่วนที่เกี่ยวกับ การตรวจจับ ร่องรอยเศษซากพายุทอร์นาโด (TDS) ในช่วงฤดูพายุทอร์นาโดปี 2016 ในภูมิภาคไอโอวา เปรียบเทียบกับการกระจายตัวก่อนการใช้งาน เมื่อมีการประกาศเตือนภัยพายุทอร์นาโด MESO-SAILS จะทำงาน 100% ซึ่งสะท้อนถึงความคาดหวังของกรมอุตุนิยมวิทยาแห่งชาติสำหรับสถานการณ์ดังกล่าว โดยรวมแล้ว พบว่าการใช้ MESO-SAILS นำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจจับ และอาจเพิ่มระยะการตรวจจับ TDS ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น[ 6 ]อย่างไรก็ตาม การใช้ MESO-SAILS ลดลงเหลือ 41% ในระหว่างการประกาศเตือนภัยพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงประโยชน์บางประการในการเปิดใช้งาน MESO-SAILS ในระหว่างการประกาศเตือนภัยพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงเช่นกัน[ 6 ]
บรรณานุกรม
- Daniel, Amy E.; Chrisman, Joe N.; Smith, Steven D.; Miller, Michael W. (5 กุมภาพันธ์ 2014). เทคนิคการปฏิบัติงานใหม่ของ WSR-88D: การตอบสนองต่อเหตุการณ์สภาพอากาศล่าสุด (PDF) . การประชุมเทคโนโลยีการประมวลผลข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อม ครั้งที่ 30. แอตแลนตา, จอร์เจีย: AMS.
- Amy E. Daniel; JN Chrisman; CA Ray; SD Smith; MW Miller. "5.2 เทคนิคการปฏิบัติงานใหม่ของ WSR-88D: การตอบสนองต่อเหตุการณ์สภาพอากาศล่าสุด"สมาคมอุตุนิยมวิทยาอเมริกัน (บทคัดย่อ)
- เอ็ดเวิร์ดส์, โรเจอร์; พิคกา, โจเซฟ ซี. ลักษณะเฉพาะของเศษซากจากพายุทอร์นาโดในพายุหมุนเขตร้อน (PDF)เอกสารก่อนตีพิมพ์ การประชุมครั้งที่ 28 เรื่องพายุรุนแรงในท้องถิ่นหมายเลข P162 พอร์ตแลนด์ รัฐโอเรกอน
- Tuftedal, Kristofer S. (ธันวาคม 2016). การตรวจจับการก่อตัวของพายุทอร์นาโดด้วยเรดาร์ (pdf) (วิทยานิพนธ์). มหาวิทยาลัยรัฐไอโอวา. doi : 10.31274/mteor_stheses-180813-2 . hdl : 20.500.12876/55813 .
- พอร์เตอร์, คริส (17 กันยายน 2015). ความท้าทายและโอกาสล่าสุดสำหรับอัลกอริทึมเรดาร์เชิงปฏิบัติการที่ได้รับจากเครือข่ายเรดาร์ NEXRADการประชุมด้านอุตุนิยมวิทยาเรดาร์ครั้งที่ 37 AMS