5) Pre tých, ktorí chcú mať informácie o tom, čo ich čaká, keď prichádza „radarové“ počasie
O správnom čítaní našich grafických výstupov
Informácie, ktoré vám poskytujeme, si môžete podľa svojich potrieb a zvyklostí skladať sami. V zásade informácie/vrstvy rozdeľujeme do dvoch základných skupín :
A) plošné informácie platné pre aktuálnu situáciu aj pre prognózu, ktorých hodnoty sa vyjadrujú prostredníctvom farebnej škály umiestnenej pri obrázku :
a) horné hranice rádioecha, hodnoty sú uvádzané v metroch [ m ]
b) faktor odrazivosti ( „hustota“ oblaku ), hodnoty sú uvádzané v decibeloch Z [ dBZ ]
c) okamžité intenzity zrážok a ich skupenstvo, hodnoty sú v milimetroch za hodinu [ mm/h ]
d) úhrny zrážok, hodnoty sú v milimetroch [ mm ] pre dážď a v centimetroch [ cm ] pre sneh
B) znakové a numerické informácie, resp. ikony, ktorých význam je opísaný v texte :
platné pre aktuálnu situáciu
a) smer postupu oblaku ( RMO ) od predchádzajúcej pozície po aktuálnu pozíciu, hodnota je uvádzaná v ôsmich základných smeroch po 45°
b) rýchlosť postupu oblaku ( RMO ), hodnota je uvádzaná v kilometroch za hodinu [ km/h ]
c) tendencia vývoja oblaku ( RMO ), hodnota je uvádzaná v znakoch C, I, N, W
d) preferenčná horná hranica RMO, hodnota je uvádzaná v kilometroch [ km ]
e) nebezpečný jav, hodnota je uvádzaná značkami, resp. ikonami
f) jadrá oblaku ( RMO ), farebnou plôškou sú vyznačené polohy jadier
g) krúpy, farebnými plôškami sú vyznačené miesta dopadu krúp na povrch Zeme
platné pre prognózu
a) preferenčná horná hranica RMO, hodnota je uvádzaná v kilometroch [ km ]
b) nebezpečný jav, hodnota je uvádzaná značkami, resp. ikonami
c) jadrá oblaku ( RMO ), farebnou plôškou sú vyznačené polohy jadier
d) krúpy, farebnými plôškami sú vyznačené miesta dopadu krúp na povrch Zeme
A) Plošné informácie/vrstvy
a) Horné hranice rádioecha oblakov RMO - prvá plošná informácia/vrstva
Ako už bolo spomenuté, mikrovlnami nameraný cieľ nebude ekvivalentný s tým, ktorý vidíme okom vo viditeľnej oblasti elekromagnetického spektra. Cieľ neviditeľný pre radar, resp. okraj cieľa, nie je významným nedostatkom. S ohľadom aj na ostatné príčiny ! ... voči okom viditeľným hraniciam oblaku budú radarové objekty budú vždy rozdielne.
Obrázok 17 : Horné hranice rádioecha ( oblaku ) „videné“ radarom
Každý pixel v obrázku má priradenú svoju hodnotu v metroch. Farebná škála vytvára dojem morfológie hornej obálky oblaku a je podobná fotografickej snímke. Farby sú pixlom priraďované od bledých modrých odtieňov pri menších výškach ( v uvedenom obrázku 2000 m ) až po tmavé modré odtiene pri väčších výškach ( v uvedenom obrázku 5200 m ).
b) Faktor odrazivosti ( „hustota“ ) oblakov RMO - druhá plošná informácia/vrstva
Obrázok reprezentuje priemet maximálnych hodnôt faktoru odrazivosti do horizontálnej roviny. Modrou farbou ( opäť rozhoduje výber škály ) sú zvýraznené jadrá oblaku. Treba chápať tieto hodnoty ako miesta s časticami, ktoré sú veľké a je ich veľa, teda si to zjednodušíme - ako miesta s najväčšou hustotou.
Obrázok 18 : Faktor odrazivosti ( „hustoty" ) „videné“ radarom
A tieto miesta sú nositeľmi nebezpečného javu a intenzívnych zrážok. Jadro sa postupne mení, buď sa rozpadá, keď vypadnú zrážky, alebo sa vyvíja, keď sú nato vhodné podmienky : dostatočný teplotný kontrast a vlhkosť.
Ako sme už o tom hovorili, v týchto miestach je najsilnejšie vertikálne prúdenie, ktoré dosahuje rýchlosť 10 až 20 m/s, ale pri veľkých jadrách, ktorým sa hovorí supercela, dosiahne rýchlosť vertikálneho prúdenia až 40 m/s ( to je 144 km/h ). V takom prípade sa s istotou vyskytujú elektrické javy ( búrka ) a krupobitie. Supercela môže byť skrytá v prechádzajúcej oblačnosti a z hľadiska človeka sa zjavuje znenazdajky. V tomto prípade je informácia skySCANneru, aj keď s krátkou prognózou na hodinu, jediným rýchlym upozornením!
Je samozrejmé, že farba škály vám nič nepovie o tom, čo sa v oblaku skrýva, je to len zvýraznenie štruktúry oblaku. Na presnú špecifikáciu vlastností oblaku sú informácie o nebezpečných javoch uvedené v nasledujúcich opisoch vrstiev obsahujúcich značky/ikony javov.
c) Okamžité intenzity zrážok a ich skupenstvo
Treťou podkladovou informačnou vrstvou sú intenzity zrážok spojené s infomáciou o skupenstve zrážok pri dopade na povrch Zeme. Tieto informácie sa vypočítavajú z dát, ktoré považujeme za také, ktoré sa už „oddelili“ od oblaku, teda sú pod spodnou hranicou oblaku. Spodná hranica je z radarových meraní komplikovane definovaná.
Obrázok 19 : Okamžité intenzity zrážok „videné“ radarom
Určenie intenzity zrážok z radarových dát súvisí s poznaním štruktúry faktoru odrazivosti Z. Už sme spomínali, že vplyv majú veľkosti častíc, ich počet, tvar a zloženie. Hovorili sme, že rovnakú hodnotu Z môžeme zmerať pri rôznej skladbe meranej jednotky objemu. Faktor odrazivosti Z je integrálna hodnota rozdeľovacej funkcie, pri stanovení ktorej sa akceptujeme vzájomný vzťah hodnôt Z v susedných pixloch, ale aj stav atmosféry.
Parametre zrážok sa na pozemných staniciach merajú ombrografmi. Ombrograf je prístroj na nepretržité meranie zrážok. Záznam vytvorený ombrografom slúži na určenie celkového množstva zrážok v čase a z toho sa určuje trvanie a intenzita zrážok.
Porovnáme intenzity zrážok z dvoch nezávislých zdrojov, z meraní radarom a z meraní ombrografom.
V čom je zásadný rozdiel. Ombrografické merania sú bodové. Na Slovensku ich je viac ako 200. Každý ombrograf reprezentuje meranie pre plochu 15x15 km. Samozrejme aj ombrograf má chyby merania.
Radar môže zachytiť zrážky len do vzdialenosti približne 80 km, je to dané vplyvmi, ktoré už boli spomínané. Na plochu pokrytú radarovými meraniami sa v priemere zmestí 90 ombrografov, ale nebudú umiestnené v pravidelných rozostupoch. Takže nezachytia zrážky vypadávajúce z prehánky, ktorá má rozmer menší ako je plocha medzi ombrografmi. Alebo ombrograf zachytí okraj zrážok.
Rozdiel je najmä v plošnej nerovnorodosti zrážok, čo platí aj pre zrážky z vrstevnatej oblačnosti ( rozsiahle dlhotrvajúce zrážky ), ale najmä pre zrážky z konvektívnej oblačnosti, prehánky a búrky.
Poukázali sme len nato, že ak sa porovnávajú intenzity zrážok určené z radarových meraní s intenzitami zrážok určenými z pozemných meraní nesieme prejavovať ani nadšenie ani zármutok, ak hodnoty súhlasia alebo sa rozchádzajú. Radar môže zachytiť zrážky medzi stanicami, pri ombrografe je istota, že meria zrážky na povrchu, nie kdesi medzi povrchom a oblakom.
Obrázok 20: Predpokladané skupenstvo zrážok
Dôležitou informáciou pri zrážkach je ich skupenstvo pri dopade na povrch Zeme. Keďže SkyScanner nemá polarimeter, túto informáciu určujeme z teplotného zvrstvenia.
Hovoríme o predpokladanom skupenstve zrážok podľa aktuálnych teplotných polí.
V obrázku sú farbami znázornené predpokladané skupenstvá zrážok na zemskom povrchu v prípade, že príde k ich vypadávaniu. Okrem rozloženia teplôt nad povrchom zeme je zohľadnená aj nadmorská výška každého bodu územia.
Okamžité intenzity a skupenstvo zrážok sú v obrázku vyjadrené prostredníctvom deviatich intervalov pre tri typy skupenstva. Vypočítané intenzity je možné z obrázku odčítavať len prostredníctvom grafickej aplikácie na to určenej.
V škále sú farbami rozlíšené tri skupenstvá zrážok :
červená : tekuté ( dážď )
zelená : zmiešané ( dážď so snehom )
modrá : tuhé ( sneh )
Odtiene farieb skupenstiev v škále majú význam intenzít zrážok s nasledujúcim delením do intervalov :
Obrázok 21 : Vzor škály pre intenzity podľa intervalov a skupenstva
| menej ako 0.50 | pľuhavo |
| 0.50 až 1.00 | veľmi slabá |
| 1.10 až 2.00 | slabá |
| 2.10 až 4.00 | mierna |
| 4.10 až 8.00 | silná |
| 8.10 až 16.00 | veľmi silná |
| 16.10 až 32.00 | lejak |
| 32.10 až 64.00 | prietrž mračien |
| viac ako 64.1 | sodoma-gomora |
d) Úhrny zrážok
Štvrtou podkladovou informačnou vrstvou sú úhrny zrážok uvádzané v milimetroch pri tekutých zrážkach a v centimetroch pri tuhých zrážkach.
Obrázok 22 : Odhad úhrnu zrážok
Výsledné hodnoty odhadu úhrnov tekutých zrážok sa zobrazia vo vodnej hodnote zrážok, teda v mm.
Výsledné hodnoty odhadu úhrnov tuhých zrážok sa zobrazia v hodnotách množstva snehu dopadnutého na povrch a budú v cm. Neznamená to výšku snehovej pokrývky ! Sneh pri dopade na povrch sa môže roztápať, môže byť premiestňovaný vplyvom vetra. Takúto informáciu nevytvárame a ani neposkytujeme!
Vzhľadom na vertikálnu členitosť reliéfu a rôzne teploty v rôznych nadmorských výškach sa bežne stáva, že v údoliach dopadávajú na povrch tekuté zrážky, ale na kopcoch tuhé zrážky. V prípade zobrazenia tuhých zrážok sa plochy, na ktoré dopadali iba tekuté zrážky, zobrazia červenou farbou bez hodnôt a plochy, kde dopadali tuhé zrážky, sa zobrazia v škále zelenej farby, teda s hodnotami.
V prípade úhrnov si užívateľ sám volí za aké dlhé obdobie chce úhrny k dispozícii, maximálne však 48 hodín naspäť. V prípade potreby to môže byť neobmedzené obdobie, ale nie v rámci poskytovania informácií na našej stránke.
Pri úhrnoch zrážok nemá význam, a ani nie je umožnené, prikladať do obrázku znakové vrstvy.
V konkrétnom obrázku sú hodnoty úhrnov za časový úsek 160 minút, minimálne hodnoty sú 0.1 mm a maximálne 3.0 milimetra.
V rámci spracovania vznikajú aj súbory obsahujúce trvanie zrážok, ale nie sú k dispozícii v rámci poskytovania informácií na našej stránke.
B) Znakové a numerické informácie/vrstvy
Obrázok 23 : Znaky radarového pavúka
a) Dynamika vývoja RMO ( smer a rýchlosť postupu , tendencia vývoja oblaku ) od predchádzajúcej po aktuálnu pozíciu
Na čiernom podklade sú znázornené tri vrstvy naraz :
Obrázok 24 : Znaky pre dynamiku vývoja RMO
Smer - šípka
Rýchlosť - číslo ?
Tendencia - písmeno ?
Vrstva so smerom predstavuje informáciu o pohybe RMO od predchádzajúceho termínu merania po aktuálny temín merania. Smeruje od ťažiska RMO do smeru, ktorým bol pohyb zaznamenaný. Zobrazuje sa osem základných smerov s rozlíšením 45° : S, SV, V, JV, J, JZ, Z, SZ. Vnútorne je informácia určovaná s presnosťou na 1°
Vrstva rýchlosti je hodnota posunu v ukázanom smere v km/h od predchádzajúceho termínu merania po aktuálny temín merania.
Vrstva tendencie vyjadruje zmenu mohutnosti oblaku od predchádzajúceho termínu merania po aktuálny temín merania. Rozlišujú sa štyri triedy vývoja RMO :
C - Creation : vznik alebo zjavenie sa nového RMO
I - Intensification : zintenzívnenie RMO
N - Not significant : bez významnej zmeny RMO
W - Weakened : oslabujúci sa RMO, rozpad RMO
Tieto vrstvy si môžete priložiť na ľubovoľnú z prvých troch plošných vrstiev podľa toho čo potrebujete, alebo čo vám viac vyhovuje.
b) Nebezpečné meteorologické javy detekovateľné radarom a preferenčná horná hranica jadra RMO
Na čiernom podklade sú znázornené dve vrstvy naraz :
Obrázok 25 : Znaky pre javy
Preferenčná horná hranica - číslo ?
Nebezpečný meteorologický jav - znak ?
Vrstva s preferenčnou hornou hranicou jadra RMO predstavuje informáciu o najvyskytujúcejšej sa hornej hranici v pixloch nad jadrom RMO. Je udávaná v kilometroch [ km ].
Vrstva s nebezpečnými meteorologickými javmi detekovateľnými radarom predstavuje informáciu o type javu, ktorý je spojený s jadrami RMO. Javy sú v obrázku znázornené znakmi/ikonami
Určovaných je šesť tried javov :
- búrky
- prehánky
- trvalý a občasný dážď spojený s vrstevnatou oblačnosťou
- búrky spojené so snežením
- prehánky spojené so snežením
- trvalé a občasné sneženie spojené s vrstevnatou oblačnosťou
Jadrá oblaku ( RMO ) a krúpy
Ostatnými možnými vrstvami sú :
Jadrá RMO - červená plôška
Krúpy - žltá plôška
Obrázok 26 : Vyznačenie jadra RMO
Priložením tejto vrstvy na ľubovoľné pozadie sa vyznačia miesta, kde sú jadrá oblačného systému ( RMO ) a priložením vrstvy preferenčná horná hranica RMO sa vyznačí číselná hodnota výšky v oblasti jadra.
Obrázok 27 : Vyznačenie oblasti vypadávania krúp z RMO
Priložením tejto vrstvy na ľubovoľné pozadie sa vyznačia miesta, kde kde z jadier oblačného systému ( RMO ) vypadávajú krúpy, krupobitie.
6) Prognóza - veľmi krátkodobá predpoveď radarovej situácie
Všetky uvedené kombinácie platia aj pre prognózu radarovej situácie na jednu hodinu vopred ( veľmi krátkodobú predpoveď - VKP ). V poslednej stati si ukážeme porovnanie prognózovanej situácie a k nej prislúchajúcej situácie, ktorá skutočne nastala v prognózovanom termíne.
Aktuálny stav o 20:40 Predpoveď na jednu hodinu vopred na 20:40
Obrázok 28 : Porovnanie predpovede na jednu hodinu a aktuálneho stavu v tom termíne
Áno, obrázky nie sú identické ! Vyšla predpoveď, alebo nevyšla ? Je to otázka kritérií. Ale koľko ich má byť ? Dosť veľa. Môže sa porovnávať súhlas prognózy a aktuálu pre :
- počet pixlov RMO
- horné hranice RMO
- faktory odrazivostí
- intenzity zrážok
- typy javov
- tvary RMO
- pozície RMO
- počty RMO
a stále môžeme vyhodnotenie posúdiť ako subjektívne. Nehodnotíme tvar. Najväčším posúdením úspešnosti je spokojnosť užívateľa.