I. KIẾN THỨC VỀ KHÍ TƯỢNG
1.1. Mưa:
Đơn vị đo mưa được tính bằng mm có nghĩa là trên 1 đơn vị diện tích có 1 lít nước mưa rơi xuống hoặc trên đơn vị diện tích đó lớp nước mưa có bề dày 1mm.
Khi ta nghe bản tin dự báo thời tiết có phần lượng mưa tại một nơi nào đó là 1.0mm thì có nghĩa là ở nơi đó trên 1m2 diện tích có 1 lít nước mưa rơi xuống.
Dự báo mưa gồm có 2 phần: dự báo diện mưa và dự báo lượng mưa.
Thuật ngữ trong dự báo diện mưa:
– Mưa vài nơi: nghĩa là mưa chỉ xảy ra dưới 1/3 diện tích khu vực dự báo (KVDB).
– Mưa rải rác: nghĩa là diện mưa xảy ra từ 1/3 đến 2/3 diện tích KVDB.
– Mưa nhiều nơi: nghĩa là diện mưa xảy ra trên 2/3 diện tích KVDB.
Thuật ngữ trong dự báo lượng mưa:
– Mưa nhỏ, lượng mưa không đáng kể: lượng mưa < 0,3 mm/12 giờ.
– Mưa nhỏ: lượng mưa < 3.0mm/12 giờ hoặc < 6.0mm/24 giờ.
– Mưa: lượng mưa từ 3.0mm đến dưới 8.0mm/12giờ hoặc 6.0-15.0mm/24 giờ.
– Mưa vừa: lượng mưa từ 8.0-25.0mm/12giờ hoặc khoảng 16.0- 50.0mm/24giờ.
– Mưa to: lượng mưa từ 25.0-50.0mm/12giờ hoặc 51.0-100.0mm/24giờ.
– Mưa rất to: lượng mưa trên 50.0mm/12 giờ hoặc trên 100.0mm/24 giờ.
Ví dụ: Khi nghe bản tin DBTT có đoạn: “Khu vực phía Đông tỉnh An Giang có mưa nhiều nơi, có nơi mưa vừa đến mưa to,…”, ta có thể hiểu là: khả năng mưa sẽ xảy ra trên 2/3 diện tích khu vực phía Đông tỉnh An Giang và trong đó sẽ có nơi mưa từ 8.0-25.0mm trong 12giờ hoặc có thể đến trên 25.0-50.0mm trong 12giờ.
Hoặc: “Khu vực phía Đông tỉnh An Giang có mưa vài nơi, mưa nhỏ, lượng mưa không đáng kể” thì ta hiểu là: Khả năng mưa xảy ra chỉ dưới 1/3 diện tích ở khu vực phía Đông tỉnh An Giang, lượng mưa dưới 0,3mm trong 12 giờ.
– Mưa và dông, mưa dông hay mưa và có lúc có dông với lượng mưa từ 3.0mm – 25.0mm/12giờ và kèm theo dông.
– Mưa vừa và dông hay mưa vừa và có lúc có dông với lượng mưa từ 8.0mm – 25.0mm/12giờ và kèm theo dông.
– Mưa to và dông hay mưa to và có lúc có dông với lượng mưa từ 25.0mm – 50.0mm/12giờ và kèm theo dông.
– Mưa rất to và dông hay mưa rất to và có lúc có dông với lượng mưa trên 50.0mm/12giờ và kèm theo dông.
BẢNG CẤP MƯA VÀ DẠNG MƯA
TT
Cấp mưavà dạng mưa
Lượng mưa 12h R(mm)/12h
Ghi chú
1
Không mưa
Không mưa
Không mưa (-)Mưa không đo được
2
Mưa nhỏ lượng mưa không đáng kể
Giọt ≤ R ≤ 0.3
3
Mưa nhỏ
0.3 < R ≤ 3.0
Không tính thời gian mưa xảy ra liên tục hay ngắt quãng
4
Mưa
3.0 < R ≤ 8.0
5
Mưa vừa
8.0 < R ≤ 25.0
6
Mưa to
25.0< R≤ 50.0
7
Mưa rất to
R > 50.0
8
Mưa rào nhẹ, mưa rào nhẹ và dông
Giọt ≤ R ≤ 3.0
Mưa bất ổn định dạng rào có hoặc không kèm theo dông.
9
Mưa rào, mưa rào và dông, mưa dông
3.0 < R ≤ 25.0
10
Mưa phùnMưa nhỏ, mưa phùn
Giọt < R ≤ 3.0
Mưa ổn định, xảy ra liên tục hoặc ngắt quãng
11
Dông
Dông, chớp
Dông có thể báo kèm với mưa bất ổn định
Vì sao dự báo thời tiết lại dùng milimét để đo lượng nước mưa?
Trong chương trình dự báo thời tiết, các biên tập viên thường nói lượng mưa khoảng vài trăm hay vài chục milimét (mm). Vậy, tại sao người tà lại dùng milimét để đo lượng nước mưa mà không dùng mét (m), centimét (cm), việc đo lượng mưa diễn ra như thế nào?
Lượng mưa là chiều dày của lớp nước mưa rơi xuống tại một địa điểm nào đó. Nếu trong chương trình dự báo thời tiết, người ta thông báo “đo được lượng mưa khoảng 300mm”, thì điều đó có nghĩa, đường sẽ ngập khoảng 300mm nước sau cơn mưa nếu đất không ngấm nước. Tuy nhiên trong thực tế, đất sẽ ngấm nước và lượng nước đó lại chảy ra các sông, suối… nên chúng ta sẽ không thể cảm nhận trực tiếp được lượng nước mưa.
Thiết bị đo lượng mưa được gọi là vũ lượng kế, được chế tạo khá đơn giản, chỉ cần một ống trụ tròn có đáy phẳng và có đánh dấu đơn vị đo như mm hay cm. Khi trời mưa, chỉ cần để ống trụ này ngoài trời. Sau cơn mưa, lượng mưa chính là lượng nước thu được trong ống trụ.
Điều thú vị là kích thước của ống trụ to nhỏ không quan trọng trong việc đo lượng nước mưa vì thể tích của trụ được tính bằng chiều cao nhân với diện tích đáy. Miệng ống trụ có chu vi to như cái cốc, cái chậu, hay chỉ nhỏ bằng ống nghiệm đều có thể đo được lượng mưa. Nhưng ống trụ có chu vi miệng càng to thì việc đo đạc sẽ càng dễ dàng và chính xác hơn.
Với một cơn mưa có lượng mưa 200mm và cái sân 100m2 sẽ thu được 20m3 nước. Vì vậy, nếu mưa trên diện tích lớn ở nhiều tỉnh thành phố, lượng nước chảy về các sông suối sẽ cực kỳ lớn.
Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) quy định lượng nước mưa lớn hay nhỏ căn cứ theo số liệu dưới đây.
Lượng mưa đo được Mưa vừa Từ 16 đến 50mm/24h, hoặc 8 đến 25mm/12h Mưa to Từ 51 đến 100mm/24h, hoặc 26 đến 50mm/12h Mưa rất to > 100mm/24h, hoặc > 50mm/12h
Theo các nghiên cứu về ảnh hưởng của mưa, từ cấp mưa to (51-100 mm/24h) trở lên đã bắt đầu ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống con người.
Lượng mưa được đo và tính như thế nào?
Lượng mưa là chiều dày của lớp nước mưa tại một địa điểm nào đó. (Không để bị thấm xuống đất và bị bốc hơi).
1. Khái niệm về lượng mưa
Lượng mưa là chiều dày của lớp nước mưa tại một địa điểm nào đó. (Không để bị thấm xuống đất và bị bốc hơi).
Ví dụ: Lấy một dụng cụ có hình trụ, đặt ở ngoài trời để đo lượng mưa thì chiều dày của lớp nước mưa đo được trong dụng cụ đo đó chính là lượng mưa. (Dụng cụ đo có chiều cao tương đối cao, không để nước mưa trong dụng cụ đo văng ra ngoài, cũng không để nước mưa ở dưới đất văng vào dụng cụ đo và trên cao không bị che chắn).
Ví dụ:- Lớp nước mưa trong dụng cụ đo dày 1,5cm, có nghĩa là lượng mưa 15mm.- Lớp nước mưa trong dụng cụ đo dày 5cm, có nghĩa là lượng mưa 50mm.
2. Đơn vị của lượng mưa
Đơn vị của lượng mưa thường được sử dụng là milimet (mm) và tính số lẻ đến 0,1mm.
3. Dụng cụ đo lượng mưa
Dụng cụ đo mưa hay còn gọi là vũ lượng kế hoặc vũ kế là một dụng cụ được dùng bởi các nhà khí tượng học và thủy văn học để đo lượng mưa trong một khoảng thời gian. Hầu hết các dụng cụ đo mưa được đo bằng đơn vị milimét. Lượng mưa đôi khi được báo cáo bằng centimét hay inch.
Các loại dụng cụ đo gồm các loại có một ống chia độ, máy đo khối lượng, máy đo nhỏ giọt và một ống gom được gắn vào. Mỗi loại có những ưu điểm và khuyết điểm riêng trong việc nhận thông tin về mưa.
Các dụng cụ đo mưa cũng có những giới hạn của nó. Thí dụ trong trường hợp bão nhiệt đới, thì việc đo mưa hầu như không thể thực hiện hoặc cho kết quả không chính xác (giả sử rằng thiết bị không bị ảnh hưởng do bão) do gió quá mạnh. Mặt khác, dụng cụ đo mưa chỉ cho kết quả trong một khu vực nhỏ. Một trở ngại nữa là khi thời tiết lạnh, nhiệt độ giảm xuống dưới 0 °C. Khi đó, nước hoặc tuyết sẽ bị đóng băng và không thể chảy vào phễu thu.
Dụng cụ đo mưa có thể được đọc một cách thủ công hoặc tự động bằng trạm quan trắc tự động. Tần suất đọc thông tin phụ thuộc vào yêu cầu của cơ quan khí tượng. Dụng cụ đo mưa, cũng như các dụng cụ thời tiết khác phải được đặt xa các công trình để đảm bảo độ chính xác.
Có rất nhiều loại dụng cụ đo mưa, có thể tạm phân loại dụng cụ đo mưa như sau:- Vũ lượng kế đơn giản;- Vũ lượng kế tự ghi;- Vũ lượng kế tự động.
Hiện nay, người ta thường sử dụng các loại vũ lượng kế sau:
3.1. Vũ lượng kế đơn giản
Nguyên lý đo: đo thủ công (người đo trực tiếp).Dụng cụ chính gồm: thùng đo mưa và cốc đo mưa.
a. Thùng đo mưa
Vũ lượng kế đơn giản nhất và được sử dụng phổ biến nhất là thùng đo mưa.Thùng đo mưa làm bằng tôn, gồm hai ngăn, được thông nhau bằng một cái phễu hình nón, có tác dụng làm giảm sự bốc hơi. Thùng có nắp để đậy khi thay thùng lúc quan trắc.- Diện tích miệng thùng đo mưa: 200cm2.- Chiều cao thùng đo mưa: 40cm.- Miệng thùng đo mưa đặt cách mặt đất: 1,5m.- Thùng đo mưa phải đặt cách xa các vật cản như nhà cửa, cây cối từ 3 lần đến 4 lần chiều cao của vật cản.Miệng thùng đo mưa hình tròn. Vì vậy, đường kính miệng thùng đo mưa có chiều dài xấp xỉ 16 cm.
b. Cốc đo mưa
Khi đo lượng mưa, người ta không đo trực tiếp trong thùng đo mưa mà dùng cốc đo mưa để đo lượng mưa (có một phần tác dụng là phóng đại lớp nước mưa nhằm làm giảm sai số đo).
Có 2 loại cốc đo mưa phổ biến trên thị trường hiện nay là P200 và P500.
Loại cốc đo mưa thường được sử dụng nhất là cốc đo mưa P200 (Loại cốc đo dành cho thùng đo mưa có diện tích miệng thùng S = 200cm2).
Cốc đo mưa được làm bằng thủy tinh. Diện tích miệng cốc đo mưa P200 là 10cm2, chiều cao để đo của cốc là 20cm. Trên cốc đo mưa được khắc thành 100 vạch nhỏ, mỗi vạch nhỏ có thể tích nước là 2cm3, tương ứng với thể tích lớp nước có chiều dày 0,1mm của thùng đo mưa.
3.2. Vũ lượng kế tự ghi
Nguyên lý hoạt động: chao lật, cảm ứng từ và tự ghi lượng mưa trên giản đồ.Các loại vũ lượng kế tự ghi hiện nay thường được sử dụng là SL3, SL1, SL 3-1.Lượng mưa được ghi lại trên giản đồ và sau đó được quy toán để biết lượng mưa.
3.3. Vũ lượng kế tự động
Nguyên lý hoạt động: chao lật và tự động ghi lượng mưa trên các thiết bị điện tử (Thường được đo kết hợp với các yếu tố khí tượng khác).
Tự ghi lượng mưa, lưu lại trong bộ nhớ và khi cần thì truy xuất dữ liệu mưa bằng các phần mềm chuyên dụng.
4. Cách đo mưa thủ công
– Đến giờ quan trắc, mang thùng dự trữ thay cho thùng đang đo, đậy nắp thùng đang đo và đem vào phòng làm việc để đo. Trường hợp mưa to, đo ngay sau khi mưa hoặc trong khi mưa. Những ngày trời nắng, để tránh sự bốc hơi, nên đo ngay sau khi tạnh mưa.- Nếu lượng mưa < 10mm chỉ đo 1 lần, nếu > 10mm thì phải đo nhiều lần (vì mỗi cốc đo P200 chỉ đo được 10mm nước mưa). Khi đo mở nắp thùng, nghiêng thùng đổ nước vào cốc đo mưa và đọc chính xác đến 0,1mm. – Khi đọc, phải đưa mực nước trong cốc đo ngang tầm mắt của quan trắc viên. – Ghi lượng mưa quan trắc được vào sổ đo mưa.
5. Tính lượng mưa5.1. Lượng mưa ngày
Lượng mưa ngày được tính từ 19h ngày hôm trước đến 19h ngày hôm sau.
5.2. Lượng mưa trận
Lượng mưa trận được tính từ đầu trận mưa đến khi kết thúc trận mưa.
5.3. Lượng mưa đợt
Lượng mưa đợt được tính từ đầu đợt mưa đến khi kết thúc đợt mưa.
6. Chế độ đo mưa
Hàng ngày đo mưa 2 lần vào lúc 7 h và 19 h. Và tùy theo từng yêu cầu cụ thể, có thể đo mưa nhiều lần trong ngày.Tuy nhiên, phải đảm bảo không để nước mưa đầy thùng thoát ra ngoài. Sau khi tạnh mưa, nếu trời nắng phải đo ngay (để tránh bị bốc hơi).
7. Ghi chép số liệu mưa
– Hàng ngày phải ghi chép số liệu mưa đo được vào sổ ghi lượng mưa.- Đơn vị để tính lượng mưa là milimét và tính số lẻ đến 0,1 mm.- Khi đo mưa, nếu thùng khô thì ghi vào sổ bằng một gạch ngang ngắn (-);- Khi đo mưa, nếu có mưa nhỏ nhưng trong thùng vẫn không có nước thì ghi vào sổ bằng 2 số 0 liền nhau ở giữa có dấu phẩy (0,0).- Lượng mưa đo lúc 7 h ghi vào cột mưa đêm.- Lượng mưa đo lúc 19 h ghi vào cột mưa ngày.- Cuối ngày phải ghi tổng lượng mưa ngày;- Cuối tuần (10 ngày) và cuối tháng phải ghi tổng lượng mưa tuần và tháng.