Văn bản pháp luật

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12636-12:2021 về Quan trắc khí tượng thủy văn - Phần 12: Quan trắc ra đa thời tiết do Bộ Tài nguyên và Môi trường biên soạn, Tổng cục Khí tượng Thủy văn đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật, quy trình vận hành và phương pháp quan trắc ra đa thời tiết nhằm bảo đảm tính chính xác, thống nhất của dữ liệu phục vụ công tác dự báo, cảnh báo thiên tai khí tượng thủy văn.

Phạm vi áp dụng và đối tượng áp dụng của tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các cơ quan, tổ chức và cá nhân có liên quan đến hoạt động quản lý, vận hành, khai thác và thực hiện quan trắc tại các trạm ra đa thời tiết thuộc mạng lưới trạm khí tượng thủy văn quốc gia. Các trạm ra đa thời tiết chuyên dùng ngoài mạng lưới quốc gia được khuyến khích áp dụng các quy định tại tiêu chuẩn này để chuẩn hóa dữ liệu.

Quy định chung và các điều khoản cốt lõi (Từ Điều 1 đến Điều 4)

1. Phạm vi áp dụng (Điều 1)

Xác định các tiêu chuẩn kỹ thuật bắt buộc trong việc thiết lập, vận hành và thực hiện quan trắc đối với hệ thống ra đa thời tiết trên phạm vi toàn quốc.
Đảm bảo việc thu thập dữ liệu phản hồi vô tuyến từ các hiện tượng thời tiết nguy hiểm được diễn ra liên tục, chính xác và đồng bộ.

2. Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

Các tài liệu viện dẫn trong tiêu chuẩn này là nền tảng kỹ thuật để thực hiện quy trình quan trắc. Trong trường hợp các tài liệu viện dẫn có sự thay đổi, bổ sung hoặc được thay thế bằng văn bản mới, người thực hiện phải áp dụng theo phiên bản mới nhất hiện hành.

3. Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)

Tiêu chuẩn đưa ra hệ thống thuật ngữ chuyên ngành chuẩn hóa để thống nhất cách hiểu và áp dụng trong toàn ngành khí tượng thủy văn, bao gồm:

Ra đa thời tiết (Weather Radar): Hệ thống thiết bị vô tuyến điện tử phát sóng điện từ vào khí quyển và thu nhận tín hiệu phản xạ từ các mục tiêu khí tượng (như mây, mưa, mưa đá) để xác định vị trí, cường độ và đặc tính chuyển động của chúng.
Độ phản hồi vô tuyến (Reflectivity - Z): Đại lượng đo lường năng lượng sóng điện từ phản xạ ngược lại từ các hạt nước hoặc băng trong một đơn vị thể tích khí quyển, là cơ sở để ước lượng cường độ mưa.
Vận tốc xuyên tâm (Radial Velocity - V): Thành phần vận tốc chuyển động của mục tiêu khí tượng hướng về phía ra đa hoặc đi ra xa ra đa dọc theo trục chùm tia quét.
Bề rộng phổ (Spectrum Width - W): Đại lượng đo lường sự phân tán của vận tốc xuyên tâm trong thể tích phân tích, phản ánh mức độ hỗn loạn của dòng không khí.
Ra đa phân cực kép (Dual-polarization Radar): Công nghệ ra đa phát và thu đồng thời cả sóng phân cực ngang và phân cực dọc, cho phép nhận biết hình dạng, kích thước và phân loại chính xác các loại hạt nước ngưng kết trong khí quyển.

4. Yêu cầu kỹ thuật chung đối với quan trắc ra đa thời tiết (Điều 4)

Yêu cầu về vị trí lắp đặt trạm: Trạm ra đa thời tiết phải được đặt tại các vị trí cao, thông thoáng, không bị che khuất bởi địa hình tự nhiên hoặc các công trình nhân tạo xung quanh. Góc che khuất tại các hướng quét trọng yếu phải nằm trong giới hạn cho phép để không làm ảnh hưởng đến chất lượng thu nhận tín hiệu.
Chế độ và tần suất quan trắc: Trạm ra đa thời tiết phải hoạt động liên tục 24/24 giờ trong ngày. Tần suất thực hiện các chu trình quét cơ bản không được thưa hơn 10 phút một lần đối với điều kiện thời tiết bình thường. Khi xuất hiện thời tiết nguy hiểm như bão, áp thấp nhiệt đới, dông, lốc, tần suất quét phải được tăng cường theo yêu cầu của cơ quan dự báo cấp trên.
Yêu cầu về thiết bị và hiệu chuẩn: Toàn bộ hệ thống anten, máy phát, máy thu và bộ xử lý tín hiệu phải được kiểm định, hiệu chuẩn định kỳ theo quy định của pháp luật về đo lường. Việc hiệu chuẩn phải bảo đảm các thông số kỹ thuật như công suất phát, độ nhạy máy thu và sai số định vị góc ngẩng, góc phương vị luôn nằm trong phạm vi sai số cho phép.
Truyền và lưu trữ dữ liệu: Số liệu quan trắc thô (raw data) và các sản phẩm ra đa chuyên dụng sau xử lý phải được truyền về trung tâm dữ liệu khí tượng thủy văn quốc gia theo thời gian thực. Hệ thống truyền tin phải bảo đảm tính liên tục, an toàn thông tin và có phương án dự phòng khi xảy ra sự cố đường truyền.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12636-12:2021 có hiệu lực thi hành kể từ ngày công bố. Các đơn vị trực thuộc mạng lưới khí tượng thủy văn quốc gia có trách nhiệm tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình kỹ thuật được quy định trong tiêu chuẩn này nhằm nâng cao chất lượng số liệu đầu vào cho công tác dự báo thời tiết và cảnh báo thiên tai.

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12636-12:2021

QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN - PHẦN 12: QUAN TRẮC RA ĐA THỜI TIẾT

Hydro-meteorological observations - Part 12: Weather radar observation

Lời nói đầu

TCVN 12636-12 : 2021 do Tổng cục Khí tượng Thủy văn biên soạn, Bộ Tài nguyên và Môi trường đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 12636, Quan trắc khí tượng thủy văn gồm các tiêu chuẩn:

- TCVN 12636-1 : 2019, Phần 1: Quan trắc khí tượng bề mặt

- TCVN T2636-2 : 2019, Phần 2: Quan trắc mực nước và nhiệt độ nước sông

- TCVN 12636-3 : 2019, Phần 3: Quan trắc hải văn

- TCVN 12636-4 : 2020, Phần 4: Quan trắc bức xạ mặt trời

- TCVN 12636-5 : 2020, Phần 5: Quan trắc tổng lượng ô-dôn khí quyển và bức xạ cực tím

- TCVN 12636-6 : 2020, Phần 6: Quan trắc thám không vô tuyến

- TCVN 12636-7 : 2020, Phần 7: Quan trắc gió trên cao

- TCVN 12636-8 : 2020, Phần 8: Quan trắc lưu lượng nước sông vùng không ảnh hưởng thủy triều

- TCVN 12636-9 : 2020, Phần 9: Quan trắc lưu lượng nước sông vùng ảnh hưởng thủy triều

- TCVN 12636-10 : 2021, Phần 10: Quan trắc lưu lượng chất lơ lửng vùng sông không ảnh hưởng thủy triều

- TCVN 12636-11 :2021, Phần 11: Quan trắc lưu lượng chất lơ lửng vùng sông ảnh hưởng thủy triều

- TCVN 12636-12 : 2021, Phần 12: Quan trắc ra đa thời tiết

- TCVN 12636-13 : 2021, Phần 13: Quan trắc khí tượng nông nghiệp

QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN - PHẦN 12: QUAN TRẮC RA ĐA THỜI TIẾT

Hydro-meteorological observations - Part 12: Weather radar observation

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật về quan trắc ra đa thời tiết.

2 Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

2.1 Thuật ngữ, định nghĩa

2.1.1

Ra đa phân cực đơn (Single polarization radar)

Ra đa chỉ phát năng lượng theo phương ngang.

2.1.2

Ra đa phân cực đôi (Dual-Polarization radar)

Ra đa phát năng lượng theo cả phương ngang và phương thẳng đứng.

2.1.3

Ra đa băng sóng S (S band radar)

Ra đa hoạt động ở dải bước sóng λ từ 7,5 cm đến 15 cm và tần số từ 2 GHz đến 4 GHz.

2.1.4

Ra đa băng sóng C (C band radar)

Ra đa hoạt động ở dải bước sóng λ từ 3,75 cm đến 7,5 cm và tần số từ 4 GHz đến 8 GHz.

2.1.5

Ra đa băng sóng X (X band radar)

Ra đa hoạt động ở dài bước sóng λ từ 2,5 cm đến 3,75 cm và tần số từ 8 GHz đến 12 GHz.

2.1.6

Gió Doppler (Doppler Wind)

Gió thành phần xuyên tâm được xác định thông qua độ lệch giữa tần số phát và thu hoặc sự biến đổi về độ lệch pha giữa các tín hiệu - hiệu ứng Doppler.

2.1.7

Phản hồi vô tuyến (Reflectivity)

Đại lượng phản ánh năng lượng phản hồi từ mục tiêu mà ra đa thu được.

2.1.8

Độ rộng phổ (Spectrum Width)

Đại lượng đo độ biến động của tốc độ gió Doppler.

2.1.9

Độ lệch phản hồi 2 kênh phân cực (Differential Reflectivity)

Đại lượng đo hiệu số độ phản hồi vô tuyến giữa kênh phân cực ngang và kênh phân cực thẳng đứng.

2.1.10

Độ lệch pha 2 kênh phân cực (Differential Phase)

Đại lượng đo hiệu số pha tín hiệu phản hồi phân cực ngang và pha tín hiệu phản hồi phân cực thẳng đứng.

2.1.11

Độ lệch pha riêng (Specific Differential Phase)

Đại lượng đo độ lệch pha của 2 kênh phân cực trong phạm vi một đơn vị khoảng cách.

2.1.12

Hệ số tương quan (Correlation Coefficient)

Đại lượng đo sự tương quan giữa thành phần phân cực ngang và thành phần phân cực thẳng đứng trong một mẫu thể tích xung.

2.1.13

Sản phẩm dẫn xuất (Secondary product)

Sản phẩm được tạo ra từ sản phẩm quét khối.

2.1.14

Sản phẩm quét tròn với góc nâng cố định (Plan Position Indicator Full)

PPI Full 6

Sản phẩm quét tròn 360 độ tại một góc nâng cố định.

2.1.15

Sản phẩm quét theo cung tròn với góc nâng cố định (Plan Position Indicator Sector)

PPI Sector

Sản phẩm ở một cung tròn, được thiết lập tại một góc nâng cố định.

2.1.16

Sản phẩm quét thẳng đứng ở một góc phương vị cố định (Range Height indicator)

RHI

Sản phẩm quét thẳng đứng tại một góc phương vị nhất định.

2.2 Ký hiệu và đơn vị đo

Bảng 1 - Ký hiệu và đơn vị đo

Yếu tố quan trắc	Ký hiệu	Đơn vị đo
Góc nâng	θ	độ
Góc hướng	Φ	độ
Vận tốc xuyên tâm	V	m/s
Phản hồi vô tuyến	Z	dBZ
Độ rộng phổ	W	m/s
Độ lệch pha riêng	Kdp	độ/km
Độ lệch phản hồi 2 kênh phân cực	ZDR	dB
Hệ số tương quan	RhoHV	-
Độ lệch pha do môi trường truyền	PhiDP	độ

3 Chế độ, trình tự quan trắc ra đa thời tiết

3.1 Chế độ quan trắc

Các trạm ra đa thời tiết quan trắc 24/24h.

3.2 Trình tự quan trắc

Trong quy trình quan trắc, đặt chế độ quan trắc cường độ phản hồi vô tuyến trước. Sau khi hoàn thành chế độ quan trắc cường độ phản hồi vô tuyến thì chuyển sang chế độ quan trắc gió Doppler.

3.3 Các bước thực hiện

Để thực hiện quan trắc ra đa thời tiết (bật máy sau khi lắp đặt hoặc kiểm tra, sửa chữa, bảo dưỡng ...) cần thực hiện các bước sau:

Bước 1: Cấp điện cho hệ thống làm mát, hệ thống thu/phát và bộ phận ăng-ten;

Bước 2: Khởi động và đăng nhập vào máy tính quan trắc;

Bước 3: Tạo chương trình quan trắc, lập lịch cho chương trình quan trắc, tạo sản phẩm;

Bước 4: Chạy chương trình quan trắc theo lịch đã thiết lập.

4 Quan trắc các yếu tố

4.1 Quan trắc cường độ phản hồi vô tuyến

4.1.1 Yếu tố quan trắc

Yếu tố quan trắc trong chế độ quan trắc cường độ phản hồi vô tuyến thiết lập và lựa chọn theo bảng sau:

Bảng 2 - Yếu tố quan trắc trong chế độ quan trắc cường độ phản hồi vô tuyến

Yếu tố quan trắc (đơn vị đo)	Ra đa phân cực đơn			Ra đa phân cực đôi
Yếu tố quan trắc (đơn vị đo)	Khoảng đo	Độ phân giải	Sai số	Khoảng đo	Độ phân giải	Sai số
Góc nâng (độ)	Từ -2,0 đến 90,0	0,1	0,1	Từ -2,0 đến 90,0	0,1	0,1
Góc hướng (độ)	Từ 0,0 đến 360,0	0,1	0,1	Từ 0,0 đến 360,0	0,1	0,1
Phản hồi vô tuyến (dBZ)	Từ -31,5 đến 95,5	1,0	1,0	Từ -31,5 đến 95,5	1,0	1,0
Vận tốc xuyên tâm (m/s)	-	-	-	Từ -64,0 đến 64,0	1,0	1,0
Độ rộng phổ (m/s)	-	-	-	Từ 0,0 đến 10,0	1,0	1,0
Độ lệch phản hồi 2 kênh phân cực (dB)	-	-	-	Từ -4,0 đến 6,0	0,2	0,2
Hệ số tương quan	-	-	-	Từ 0,0 đến 1,0	0,001	0,001
Độ lệch pha 2 kênh phân cực (độ)	-	-	-	Từ 0,0 đến 360,0	0,5	<0,5
Độ lệch pha riêng (độ/km)	-	-	-	Từ 2,0 đến 10,0	0,5	<0,5

4.1.2 Thiết lập quan trắc

Để thiết lập chế độ quan trắc phản hồi vô tuyến, cần thiết lập các thông số cụ thể như sau:

Bảng 3 - Thiết lập quan trắc trong chế độ quan trắc cường độ phản hồi vô tuyến

Thông số ra đa			Giá trị
Ăng Ten	Góc nâng (độ)		Từ 0,0 đến 10,0
	Góc hướng (độ)		Từ 0,0 đến 360,0 Bắt đầu 0,0 Kết thúc 360,0
	Tốc độ quay (vòng/phút)		Từ 1,0 đến 6,0
	Tốc độ nâng (vòng/phút)		Từ 1,0 đến 2,0
Cấu hình trình quan trắc	Trình quan trắc		PPI Full hoặc PPI Sector hoặc RHI
	Phân cực	Phân cực đơn	H
		Phân cực đôi	H V
	Số liệu đầu ra	Phân cực đơn	Z, T, V, W
		Phân cực đôi	Z, T, V, W, ZDR, Kdp, PhiDP, RhoHV
	Số lượng mẫu		Từ 2 đến 256
	Phạm vi lấy mẫu (km)		Từ phạm vi gần nhất có thể
	Độ rộng xung ở chế độ xung dài (μs)	Ra đa không sử dụng công nghệ nén xung	Từ 0,3 đến 5,0
		Ra đa sử dụng công nghệ nén xung	Từ 20,0 đến 200,0
	Tần số lặp xung (Hz)		Từ 200 đến 3000
	Bán kính quan trắc (km)		Bán kính quan trắc ≤ 480: Đối với ra đa băng sóng S ≤ 450 Đối với ra đa băng sóng C ≤ 480 Đối với ra đa băng sóng X ≤ 120
	Sản phẩm		Sản phẩm quét khối Các sản phẩm dẫn xuất
Quan trắc	Thời gian của một trình quan trắc (phút)		≤ 10

4.2 Quan trắc gió Doppler

4.2.1 Yếu tố quan trắc

Yếu tố quan trắc trong chế độ quan trắc gió Doppler được thiết lập và lựa chọn theo bảng sau:

Bảng 4 - Yếu tố quan trắc trong chế độ quan trắc gió Doppler

Yếu tố quan trắc (Đơn vị đo)	Ra đa phân cực đơn			Ra da phân cực đôi
Yếu tố quan trắc (Đơn vị đo)	Khoảng đo	Độ phân giải	Sai số	Khoảng đo	Độ phân giải	Sai số
Góc nâng (độ)	Từ -2,0 đến 90,0	0,1	0,1	Từ -2,0 đến 90,0	0,1	0,1
Góc hướng (độ)	Từ 0,0 đến 360,0	0,1	0,1	Từ 0,0 đến 360,0	0,1	0,1
Phản hồi vô tuyến (dBZ)	Từ -31,5 đến 95,5	1,0	1,0	Từ -31,5 đến 95,5	1,0	1,0
Vận tốc xuyên tâm (m/s)	Từ -64,0 đến 64,0	1,0	1,0	Từ -64,0 đến 64,0	1,0	1,0
Độ rộng phổ (m/s)	Từ 0,0 đến 10,0	1,0	1,0	Từ 0,0 đến 10,0	1,0	1,0
Độ lệch phản hồi 2 kênh phân cực (dB)	-	-	-	Từ -4,0 đến 6,0	0,2	0,2
Hệ số tương quan	-	-	-	Từ 0,0 đến 1,0	0,001	0,001
Độ lệch pha 2 kênh phân cực (độ)	-	-	-	Từ 0,0 đến 360,0	0,5	< 0,5
Độ lệch pha riêng (độ/km)	-	-	-	Từ 2,0 đến 10,0	0,5	< 0,5

4.2.2 Thiết lập quan trắc

Để thiết lập chế độ quan trắc gió Doppler, cần thiết lập các thông số cụ thể như sau:

Bảng 5 - Thiết lập quan trắc trong chế độ quan trắc gió Doppler

Thông số ra đa			Giá trị
Ăng Ten	Góc nâng (độ)		Từ 0,0 đến 30,0 (Có thể chọn góc cao trong khoảng từ -2 đến 90 để quét khối, số lượng góc tùy theo trình quét hoặc quét RHI)
	Góc hướng (độ)		Từ 0,0 đến 360,0 Bắt đầu 0,0 Kết thúc 360,0
	Tốc độ quay (vòng/phút)		Từ 1,0 đến 6,0
	Tốc độ nâng (vòng/phút)		Từ 1,0 đến 2,0
Cấu hình trình quan trắc	Trình quan trắc		PPI Full hoặc PPI Sector hoặc RHI
	Phân cực	Phân cực đơn	H
		Phân cực đôi	H V
	Số liệu đầu ra	Phân cực đơn	Z, T, V, W
		Phân cực đôi	Z, T, V, W, ZDR, Kdp, PhiDP, RhoHV
	Số lượng mẫu		Từ 2 đến 256
	Phạm vi lấy mẫu (km)		Từ phạm vi gần nhất có thể
	Độ rộng xung ở chế độ xung ngắn (ms)	Ra đa không sử dụng công nghệ nén xung	Từ 0,3 đến 5,0
		Ra đa sử dụng công nghệ nén xung	Từ 20,0 đến 200,0
	Tần số lặp xung (Hz)		Từ 200 đến 3000
	Bán kính quan trắc (km)		Bán kính quan trắc ≤ 200: Đối với ra đa băng sóng S ≤ 200 Đối với ra đa băng sóng C ≤ 150 Đối với ra đa băng sóng X ≤ 80
	Chế độ xung kép		Từ 3:2 đến 5:4
	Sản phẩm		Sản phẩm quét khối Các sản phẩm dẫn xuất chính
Quan trắc	Thời gian của một trình quan trắc (phút)		≤ 10

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] Bộ Tài nguyên và Môi trường, Thông tư số 43/2017/TT-BTNMT ngày 23 tháng 10 năm 2017: Quy định kỹ thuật kiểm tra trạm khí tượng trên cao và ra đa thời tiết, 2017.

[2] Bộ Tài nguyên và Môi trường, Thông tư số 48/2017/TT-BTNMT ngày 20 tháng 11 năm 2017: Ban hành Quy định kỹ thuật quốc gia về mã luật khí tượng trên cao và ra đa thời tiết, 2017.

[3] Bộ Tài nguyên và Môi trường, Thông tư số 44/2017/TT-BTNMT ngày 23/10/2017: Ban hành Quy định kỹ thuật về quan trắc ra đa thời tiết và ô dôn - bức xạ cực tím, 2017.

[4] Bộ Tài nguyên và Môi trường, Thông tư số 05/2016/TT-BTNMT ngày 23 tháng 5 năm 2016: Quy định nội dung quan trắc khí tượng thủy văn đối với trạm thuộc mạng lưới trạm khí tượng thủy văn quốc gia, 2017.

[5] JRC, Radar task controller/Data and protocol converter, 2017.

[6] WMO, Weather radar - Part 1: System performance and operation (Draft text of the common ISO/WMO standard), 2018.

[7] WMO, Chapter 9 - Part II: Observing systems, temperature and humidity - Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation, WMO-No.8, 2018.

[8] WMO, Chapter 7-Radar measurements-CIMO Guide, WMO-No.8, 2018.

[9] WMO, Module B: Radar hardware-Training course on weather radar systems, Turkey radar training 1.0/Alanya, 2005.

[10] WMO, Module D: Radar products and operational applications -Training course on weather radar systems, Turkey radar training 1.0/Alanya, 2005.

[11] Vaisala, Weather Radar WRM100/200 User Guide, 2018.

[12] Vaisala, User’s Guide IRIS radar, 2018.

Văn bản được dẫn chiếu

Văn bản liên quan cùng nội dung

Văn bản liên quan nội dung

HIỆU LỰC VĂN BẢN

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12636-12:2021 về Quan trắc khí tượng thủy văn - Phần 12: Quan trắc ra đa thời tiết

Số hiệu: TCVN12636-12:2021

Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam

Ngày ban hành: 01/01/2021

Nơi ban hành: ***

Người ký: ***

Ngày công báo: Đang cập nhật

Số công báo: Đang cập nhật

Ngày hiệu lực: Đang cập nhật

Tình trạng: ● Còn hiệu lực

Lĩnh vực: Tài nguyên - Môi trường

Tải văn bản

Tải bản Word Tải bản PDF

Hỏi Đáp AI (Demo)

Online

👋 Xin chào! Tôi là Trợ lý AI Pháp Luật. Bạn cần giải đáp hoặc tóm tắt điều khoản nào trong Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12636-12:2021 về Qua...?

✨ 3 điểm chính 📅 Ngày hiệu lực ✍️ Người ký

Chế độ Trả lời thông minh A.I

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12636-12:2021 về Quan trắc khí tượng thủy văn - Phần 12: Quan trắc ra đa thời tiết