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天气雷达图像上出现的空洞及同心环


立体天气雷达图像是结合天文台两台天气雷达数据制作而成。当单独使用一台雷达的数据时,立体图像上便会间中出现空洞和同心环(见图一)。这现象在本港被广泛雨区所覆盖时尤为明显。


图一 2001年12月8日下午3时的立体雷达图像,这图像只用大老山雷达数据制作而成。图像显示在大老山上空出现空洞和同心环。
图一     2001年12月8日下午3时的立体雷达图像,这图像只用大老山雷达数据制作而成。图像显示在大老山上空出现空洞和同心环。

空洞

空洞的出现是与雷达的操作有关。图二简单显示雷达扫描大气时的过程。雷达先由较低仰角开始扫描,然后逐步调高仰角,一层一层的向上扫描。当达到最高的仰角后,雷达便会返回原来最低仰角的位置,开始新一轮扫描。因此,雷达正上空的地方是没有数据的。立体图像上于是便出现一个空洞。


图二 雷达以不同的仰角扫描大气。
图二     雷达以不同的仰角扫描大气。

同心环

同心环的出现是由于计算立体雷达资料时所造成的一种假视觉现象,当中涉及将雷达扫描所得的数据投射到不同层面的水平面上。由于最高仰角以上的地方没有雷达资料,所以在雷达正上空的倒立圆锥体内是没有数据的(图二所示的黄色圆锥体)。当这没有数据的地方投射到不同层面的水平面上,便会在个别平面上出现圆形的中空地区(见以下图三显示的立体视角效果)。水平面的高度越高,圆形地区便越大。立体雷达图像是利用这些投射在不同层面的水平面上雷达数据制作而成。由于各层上圆形地区的边界看上去像梯级一样,在立体雷达图像上于是便出现像同心环的现象(见图一)。


图三 雷达数据在不同水平面上的立体效果。
图三     雷达数据在不同水平面上的立体效果。

雷达图像解读

空洞和同心环是由雷达上空没有数据地方所造成的假象。由于没有数据地方的大小通常并不会随时间改变,所以空洞和同心环的大小也不会改变,使到它们在立体雷达图像上显而易见。在解读雷达图像时,要小心勿将空洞和同心环视为没有下雨的地区。

当两台邻近的雷达同时间运作,其中一台雷达所得的资料,能够填补另一台雷达上空没有数据的地方。这样,空洞就不会出现,而同心环亦会变得不明显(见图四)。


图四 2001年5月9日下午3时的立体雷达图像,这图像是结合大帽山和大老山天气雷达资料制作而成。小图是单独利用大帽山雷达资料制成的图像,突显大帽山雷达上空出现的空洞和同心环。
图四    2001年5月9日下午3时的立体雷达图像,这图像是结合大帽山和大老山天气雷达资料制作而成。小图是单独利用大帽山雷达资料制成的图像,突显大帽山雷达上空出现的空洞和同心环。
最近修订日期: <2014年3月12日>