Lithuanian Journal of Physics article / Lietuvos fizikos žurnalo straipsnis

CALCULATION OF ELECTROMAGNETIC WAVE ATTENUATION DUE TO RAIN USING RAINFALL DATA OF LONG AND SHORT DURATION*
S. Tamošiūnas^a,b, M. Tamošiūnienė^c, and M. Žilinskas^a,d
^aFaculty of Physics, Vilnius University, Saulėtekio 9, LT-10222 Vilnius, Lithuania
E-mail: stasys.tamosiunas@ff.vu.lt
^bInstitute of Materials Science and Applied Research, Vilnius University, Saulėtekio 9, LT-10222 Vilnius, Lithuania
^cSemiconductor Physics Institute, A. Goštauto 11, LT-01108 Vilnius, Lithuania
^dDepartment of Radio Communication, Communications Regulatory Authority of the Republic of Lithuania, Algirdo 27, LT-03219 Vilnius, Lithuania

Almost all methods predicting electromagnetic wave attenuation due to rain require one-minute rain rate data. Due to limited availability of one-minute rainfall rate data in many cases, conversion of rainfall rate distribution over a long integration time (for example, ten-minute, one-hour, or daily data) into the distribution for one minute is needed. Only ten-minute, one-hour, and daily rainfall data are available at Lithuanian Weather Stations in many cases. Several rainfall rate conversion methods are reviewed and their suitability under Lithuanian climatic conditions is revised. The data of rainfall are presented for the extreme cases to demonstrate the high degree of variability that can occur in locations of Lithuania. A simple conversion method of long-term rain rate data to one-minute rain rate distribution has been used. A new method for determination of one-minute rain rate has been proposed. The method can be expected to be applicable to regions of the Baltic Sea areas where the one-minute rain rate data have not yet been available.

ELEKTROMAGNETINIŲ BANGŲ SILPNINIMO ĮVERTINIMAS PAGAL ĮVAIRIOS TRUKMĖS KRITULIŲ KIEKIO DUOMENIS
S. Tamošiūnas^a,b, M. Tamošiūnienė^c, M. Žilinskas^a,d
^aVilniaus universiteto Fizikos fakultetas, Vilnius, Lietuva
^bVilniaus universiteto Medžiagotyros ir taikomųjų mokslų institutas, Vilnius, Lietuva
^cPuslaidininkių fizikos institutas, Vilnius, Lietuva
^dLietuvos Respublikos Ryšių reguliavimo tarnyba, Vilnius, Lietuva

Įvertinant elektromagnetinių bangų silpninimą, būtina žinoti lietaus intensyvumo vertes. Nors jos išreiškiamos milimetrais per valandą, lietaus intensyvumas dažniausiai matuojamas daug trumpesniais laiko tarpais: kas minutę, kas penkios ar dešimt minučių, kartais – kas valandą. Gautos lietaus intensyvumo vertės priklauso nuo to, kiek laiko prabėgo nuo vieno matavimo iki kito. Jei matuojame ilgesnės trukmės laiko tarpais, tai didelio intensyvumo pirmųjų liūties minučių vertės tarsi pasislepia, kai jas suvidurkiname (pvz., visai valandai). Daugelyje elektromagnetinių bangų silpninimo skaičiavimo metodų yra naudojamos lietaus intensyvumo vertės, gautos matuojant kritulių kiekį kas minutę. Tačiau dažnai turima tik lietaus kritulių kiekio duomenų, gautų juos matuojant kas dešimt minučių, kas valandą ar kas parą. Tokiu atveju „vienos minutės” lietaus intensyvumo vertės apskaičiuojamos iš ilgesnės trukmės matavimų duomenų. Ankstesniame darbe [6] radijo signalo savitojo silpninimo vertės įvairiose Lietuvos vietovėse buvo nustatytos pasinaudojus kritulių kiekio matavimų kas dešimt minučių duomenimis ir pažymėta, kad jas reikia patikslinti pasinaudojus „vienos minutės” lietaus intensyvumo duomenimis. Šiame darbe apžvelgtos „vienos minutės” lietaus intensyvumo skaičiavimo metodikos iš ilgesnės trukmės matavimų. Taip pat, atsižvelgus į Lietuvos klimato ypatumus, remiantis Rice–Holmberg metodu, sukurtas naujas modelis „vienos minutės” lietaus intensyvumo vertėms nustatyti. Jį taikant, pasinaudojus šiltojo laikotarpio kritulių kiekio matavimais, apskaičiuotos „vienos minutės” lietaus intensyvumo vertės. Esant galimybei Lietuvos hidrometeorologijos stotyse sukaupti pakankamai kas minutę išmatuoto kritulių kiekio duomenų, modelis gali būti patikslintas.