Lượng mưa là một chỉ số thiết yếu trong mọi hệ thống theo dõi thời tiết. Từ những cơn mưa rào nhẹ nhàng đến các trận mưa lớn gây ngập, việc đo đúng lượng mưa giúp bạn hiểu rõ về tình trạng khí hậu xung quanh mình.
Nếu bạn đang tìm kiếm cách đo lượng mưa tại nhà hoặc cần triển khai thiết bị đo chuyên nghiệp như gầu lật tự động hay cảm biến đo giọt, bài viết này của naphoga.shop sẽ cung cấp đầy đủ thông tin chi tiết – đơn giản, dễ hiểu và chính xác.
Lượng mưa là gì?
Lượng mưa là chỉ số phản ánh lượng nước mưa rơi xuống trên một diện tích xác định trong một khoảng thời gian nhất định, đơn vị thường dùng là milimét (mm).
Nói cách khác, khi bạn nghe thời tiết nói “hôm qua có mưa 10mm”, điều đó có nghĩa là nếu không có sự bốc hơi hay nước thoát đi, thì sẽ có một lớp nước dày 10mm phủ kín trên mặt đất. Đây là cách đo gián tiếp nhưng hiệu quả để xác định tổng lượng nước mà môi trường nhận được từ mưa.
Thông thường, 1 mm lượng mưa tương đương với 1 lít nước trên 1 mét vuông bề mặt. Đây là đơn vị tiêu chuẩn quốc tế (theo Tổ chức Khí tượng Thế giới – WMO) và được sử dụng trong khí tượng, nông nghiệp, thủy lợi và cả phòng chống thiên tai.
Thiết bị đo lượng mưa chính xác nhất là gì?
Thiết bị đo lượng mưa chính xác nhất được công nhận và sử dụng trong mạng lưới trạm quan trắc khí tượng toàn cầu là vũ lượng kế (tên tiếng Anh: rain gauge).
Vũ lượng kế được thiết kế đặc biệt để thu thập và đo lường nước mưa một cách chính xác, giảm thiểu các yếu tố sai số như sự bay hơi hay tác động của gió.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của vũ lượng kế tiêu chuẩn
Một vũ lượng kế tiêu chuẩn thường bao gồm ba bộ phận chính:
- Phễu thu nước (Funnel): Có diện tích miệng phễu được chuẩn hóa (thường là 100cm2 hoặc 200cm2). Phễu giúp tập trung toàn bộ nước mưa rơi vào một ống đo nhỏ hơn.
- Ống đo (Measuring Cylinder): Một ống hình trụ có khắc vạch chia độ theo đơn vị milimét. Thiết kế ống đo có tiết diện nhỏ hơn nhiều so với miệng phễu giúp “phóng đại” chiều cao cột nước, cho phép đọc kết quả đo một cách dễ dàng và chính xác hơn.
- Thùng chứa ngoài (Outer Container): Dùng để bảo vệ ống đo và chứa lượng nước mưa tràn ra khi ống đo đã đầy.
Nguyên lý hoạt động: Nước mưa được hứng bởi phễu và chảy trực tiếp vào ống đo. Người quan trắc sẽ đọc chiều cao cột nước trong ống đo để xác định lượng mưa. Trong trường hợp mưa quá lớn làm đầy ống đo, nước sẽ tràn ra thùng chứa ngoài. Lượng nước trong thùng sẽ được đo riêng bằng chính ống đo đã được chuẩn hóa.
Các loại vũ lượng kế chuyên dụng khác
Bên cạnh loại tiêu chuẩn, ngành khí tượng còn sử dụng các vũ lượng kế tự động để ghi nhận dữ liệu liên tục:
- Vũ lượng kế lật (Tipping Bucket Rain Gauge): Nước mưa chảy vào một cơ cấu gồm hai gàu nhỏ đặt trên một trục bập bênh. Khi một gàu đầy (tương ứng với một lượng mưa nhất định, ví dụ 0.2mm), nó sẽ lật xuống để đổ nước ra ngoài và đưa gàu còn lại vào vị trí hứng. Mỗi lần lật sẽ kích hoạt một tín hiệu điện tử được ghi lại bởi bộ đếm.
- Trạm đo mưa tự động: Đây là hệ thống tích hợp vũ lượng kế với bộ ghi dữ liệu (datalogger) và hệ thống truyền tin (qua sóng vô tuyến hoặc di động), cho phép theo dõi lượng mưa và cường độ mưa theo thời gian thực từ xa.
Hướng dẫn cách đo lượng mưa chi tiết từng bước
Để đo lượng mưa một cách chính xác, bạn cần tuân thủ quy trình chuẩn về việc lựa chọn vị trí, lắp đặt thiết bị và đọc kết quả. Quy trình này áp dụng cho cả vũ lượng kế chuyên nghiệp và dụng cụ tự chế.
Bước 1: Lựa chọn vị trí lắp đặt
Đây là bước quan trọng nhất. Một vị trí sai có thể làm kết quả đo của bạn trở nên vô nghĩa.
Vị trí lý tưởng để đặt thiết bị đo mưa phải là một không gian mở, quang đãng, không bị che chắn. Quy tắc vàng của Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) là khoảng cách từ thiết bị đo đến vật cản gần nhất (như cây cối, tòa nhà, hàng rào) phải lớn hơn ít nhất 2 lần, và lý tưởng là 4 lần chiều cao của vật cản đó.
- Ví dụ: Nếu bên cạnh có một cái cây cao 5 mét, bạn nên đặt thiết bị đo mưa cách cây ít nhất 10 mét, và tốt nhất là 20 mét.
- Tránh đặt ở: Dưới mái hiên, gần tường nhà, dưới tán cây lớn, hoặc ở những nơi gió có thể tạo xoáy (như góc tường).
Bước 2: Lắp đặt và kiểm tra thiết bị
- Miệng của vũ lượng kế phải được đặt song song tuyệt đối với mặt đất. Sử dụng thước thăng bằng (level) để kiểm tra.
- Thiết bị phải được cố định chắc chắn trên một cột hoặc trụ để không bị rung lắc hay đổ do gió mạnh.
- Chiều cao tiêu chuẩn của miệng vũ lượng kế so với mặt đất thường là 1 mét để tránh nước mưa bắn từ mặt đất vào.
Bước 3: Đọc và ghi nhận kết quả
- Thời điểm đo: Theo quy chuẩn của ngành khí tượng Việt Nam, lượng mưa thường được đo vào các thời điểm cố định trong ngày, phổ biến nhất là 7 giờ sáng và 19 giờ tối. Lượng mưa 24 giờ được tính từ 7 giờ sáng hôm trước đến 7 giờ sáng hôm nay.
- Cách đọc: Khi đọc kết quả trên ống đo, hãy đặt mắt ngang tầm với mực nước để tránh sai số do góc nhìn. Đọc kết quả ở vạch thấp nhất của mặt lõm của nước.
- Ghi nhận: Ghi lại kết quả và thời gian đo một cách cẩn thận. Sau khi đo xong, hãy đổ hết nước trong thiết bị để chuẩn bị cho lần đo tiếp theo.
Bước 4: Tự chế dụng cụ đo mưa tại nhà
Nếu không có vũ lượng kế chuyên nghiệp, bạn hoàn toàn có thể tự làm một dụng cụ đo khá chính xác từ các vật dụng đơn giản.
Vật liệu:
- 1 chai nhựa trong suốt, có phần thân hình trụ thẳng (ví dụ: chai nước ngọt).
- Dao hoặc kéo sắc.
- Sỏi hoặc đá cuội nhỏ.
- Thước kẻ có vạch chia milimét (mm).
- Bút lông không xóa.
Thực hiện:
- Cắt chai: Dùng dao cẩn thận cắt rời phần cổ chai (phần phình ra).
- Tạo đế: Đặt một lớp sỏi hoặc đá cuội vào đáy chai để làm nặng, giúp chai không bị đổ.
- Tạo thang đo: Đổ nước vào chai cho đến khi ngập qua lớp sỏi. Dùng bút lông đánh dấu mực nước này là vạch “0”. Từ vạch 0, dùng thước đo và bút lông để vẽ các vạch chia độ 5mm, 10mm, 15mm… lên thân chai.
- Lắp ráp: Lật ngược phần cổ chai vừa cắt và đặt vào miệng chai. Phần này sẽ đóng vai trò như một chiếc phễu, vừa giúp hứng nước mưa hiệu quả hơn, vừa hạn chế sự bay hơi.
- Sử dụng: Đặt dụng cụ của bạn ở một vị trí quang đãng theo hướng dẫn ở Bước 1 và bắt đầu ghi nhận kết quả sau mỗi trận mưa.
Bảng phân loại cấp độ mưa chuẩn theo lượng mưa đo được
Dựa trên lượng mưa đo được trong 24 giờ, Tổng cục Khí tượng Thủy văn Việt Nam phân loại các cấp độ mưa như sau để đưa ra các cảnh báo và dự báo thời tiết phù hợp:
| Cấp độ | Lượng mưa trong 24 giờ (mm) | Mô tả |
| Mưa nhỏ | < 15 mm | Lượng mưa không đáng kể, chỉ đủ làm ướt bề mặt. |
| Mưa vừa (Mưa) | 16 – 50 mm | Có thể hình thành các vũng nước nhỏ, gây một số ảnh hưởng đến giao thông. |
| Mưa to | 51 – 100 mm | Mưa xối xả, gây giảm tầm nhìn rõ rệt, có nguy cơ ngập úng cục bộ ở các vùng trũng thấp, đô thị. |
| Mưa rất to | > 100 mm | Cường độ mưa cực lớn, nguy cơ cao gây lũ lụt, sạt lở đất ở vùng núi. |
Ngoài ra, các thuật ngữ như mưa rào chỉ những trận mưa có cường độ lớn nhưng diễn ra trong thời gian ngắn và trên phạm vi hẹp. Mưa rải rác chỉ mưa diễn ra ở nhiều nơi nhưng không đồng đều.
Câu hỏi thường gặp về cách đo lượng mưa
Tại sao dùng đơn vị mm để đo lượng mưa?
Vì 1 mm tương đương với 1 lít nước trên mỗi m² – dễ quy đổi, phổ biến toàn cầu.
Thiết bị thủ công có đáng tin cậy không?
Có, nếu đặt đúng vị trí và đo đúng cách, sai số thường không quá 5–10%.
Mưa nhẹ là bao nhiêu mm?
Theo WMO, dưới 2.5 mm/h được xem là mưa nhẹ.
Tôi có thể dùng cảm biến IoT để truyền dữ liệu không?
Hoàn toàn có thể. Nhiều thiết bị đo lượng mưa hiện đại có tích hợp IoT để truyền dữ liệu qua Wi-Fi hoặc LoRa.
Làm sao để tránh sai số do gió hoặc bay hơi?
- Đặt thiết bị nơi không có gió mạnh.
- Có thể thêm lớp dầu mỏng để giảm bốc hơi.
- Che chắn vừa đủ nhưng không ảnh hưởng đến lượng mưa thu được.
Lượng mưa bao nhiêu thì có nguy cơ gây ngập lụt?
Nguy cơ ngập lụt không chỉ phụ thuộc vào tổng lượng mưa mà còn phụ thuộc vào cường độ mưa (lượng mưa trong một thời gian ngắn). Một trận mưa 60mm kéo dài cả ngày có thể không gây ngập, nhưng nếu 60mm mưa trút xuống chỉ trong 1-2 giờ thì khả năng ngập úng ở đô thị là rất cao do hệ thống thoát nước không xử lý kịp.
Tại sao dữ liệu đo của tôi khác với đài khí tượng?
Sự khác biệt này là bình thường. Mưa (đặc biệt là mưa rào) có tính cục bộ rất cao. Có thể mưa rất to ở nơi bạn ở nhưng cách đó vài km, tại vị trí đặt trạm quan trắc của đài khí tượng, lượng mưa lại nhỏ hơn hoặc không mưa. Dữ liệu của bạn phản ánh chính xác điều kiện vi khí hậu tại chính địa điểm của bạn.
Kết luận
Cách đo lượng mưa chuẩn xác bắt đầu từ sự hiểu đúng về khái niệm, đơn vị đo và quy trình thực hiện. Khi bạn áp dụng đúng kỹ thuật – từ đặt thiết bị đến thời điểm ghi nhận – sai số sẽ giảm xuống mức tối thiểu.
Kết hợp với thiết bị như Disdrometer hoặc radar thời tiết, bạn còn có thể phân tích sâu hơn về cường độ và cấu trúc giọt mưa. Đây chính là nền tảng vững chắc để bạn hiểu rõ các thay đổi trong điều kiện khí hậu một cách khoa học.