雷达气象学复习重点.doc

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1、雷达气象复习1多普勒天气雷达可获取的基数据有反射率因子、平均径向速度和速度谱宽。2天气雷达一般分为X波段、C波段、S波段，波长分别是3厘米、5厘米、10厘米3目前我国CINRAD-SA降水模式中使用的体扫模式为VCP11、VCP21、VCP31。其中VCP11通常在强对流风暴出现的情况下使用，而VCP21在没有强对流单体有显著降水的情况下使用，晴空情况下使用VCP314目前我国CINRAD-SA使用两种工作模式，即降水模式和晴空模式5我国新一代天气雷达的降水估测只使用最低的4个仰角：0.5°，1.5°，2.4°，3.4°，分别使用在50km以外，35-50km，20-35km和0-20km

2、的距离范围内。6我国新一代天气雷达系统主要由雷达数据采集子系统（RDA）、雷达产品生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）、通讯线路。7当波源和观测者做相对运动时，观测者接受到的频率和波源的频率不同，其频率变化量和相对运动速度大小有关，这种现象就叫做多普勒效应。8天气雷达的局限性：波束中心的高度随距离增加而增加、波束宽度随距离的增加而展宽、静锥区的存在。9获取7、雷达接收到的降水回波信号是降水粒子对雷达所发射电磁波的散射产生的，因此电磁波在降水粒子上的散射是天气雷达探测降水的基础。10当雷达波长λ确定后，球形粒子的散射情况主要取决于粒子直径d。对于d<<λ的小球形粒子的散射，称为瑞利散

3、射；d≈λ的大球形质点的散射称为米散射。11反射率因子在瑞利散射条件下的定义：单位体积中降水粒子直径6次方的总和称为反射率因子，用Z表示，其常用单位为mm6/m3，即12后向散射截面的定义：设有一理想的散射体，其截面为σ，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀地向四周散射，若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度，则该理想散射体的截面σ就称为实际散射体的后向散射截面。13单位体积中降水粒子后向散射截面的总和，称为气象目标的反射率，用η表示，常用单位是cm2/m314电磁波能量沿传播路径减弱的现象，称为衰减。大气、云、降水粒子

4、对雷达波的衰减是由于散射和吸收引起的，衰减的结果将使回波图象、定量测量情况与实际情况出现偏差。15距离折叠是指雷达对产生雷达回波的目标物位置的一种辨认错误。距离折叠现象常见于速度和谱宽产品，距离折叠现象只偶尔出现在反射率产品。16最大不模糊距离是当雷达发出一个脉冲遇到该距离处的目标物产生的后向散射波返回到雷达时，下一个雷达脉冲刚好发出。也即：雷达波传播到位于最大不模糊距离处的目标物，然后其回波再返回雷达所用的时间刚好是两个脉冲之间的时间间隔。17多普勒天气雷达的最大不模糊距离和最大不模糊速度与雷达的脉冲重复频率和波长的关系表达式分别是和。多普天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测反射率因子,用

5、高脉冲重复频率PRF测速度。18当雷达发出的电磁波投射到降水粒子上时，它们就散射电磁波，雷达回波就是被雷达天线所接收的后向散射波。19压、湿随高度变化的不同，导致了折射指数分布的不同，使电磁波的传播发生弯曲，一般有负折射、零折射、标准大气折射、临界折射、超折射五种折射现象。20超折射一般发生在湿度随高度升高而迅速减少和温度随高度升高而增加大气层。逆温引起的超折射主要出现在子夜和清晨，而湿度随高度迅速减小的情况大多出现在大雨刚刚过后。21当脉冲重复频率PRF增大时，最大探测距离Rmax减小，最大不模糊速度Vmax增大；当重复频率PRF减小时，最大探测距离Rmax增大，最大不模糊速度Vmax却

6、减小，这就是多普勒两难问题。22常用的雷达导出产品是组合反射率CR、垂直液态含水量VIL、回波顶ET、反射率因子垂直剖面、风廓线、风暴跟踪信息STI、相对于风暴的平均径向速度SRM、冰雹指数HI、一小时累积降水OHR、强天气分析SWA、中气旋M等产品。23揭示了所有回波中最高反射率因子的产品是组合反射率因子；风暴相对平均径向速度与基本速度产品类似，只不过减去了由风暴跟踪信息(STI)识别的所有风暴的平均运动速度（缺省值），或减去由操作员选定的风暴运动速度。241、垂直累积含水量表示的是将反射率因子数据转换成等价的（液态水值），并且假定反射率因子是完全由液态水反射得到的。25新一代雷达可用于

7、定量估测大范围降水，用雷达回波估测的降水值与实际降水存在着一定的差异，其主要的影响因素是雷达本身的精度、雷达探测高度和地面降水的差异。26垂2、直剖面产品只能通过用户处理器中（PUP）中的“请求日常产品集（RPS）”。27某点的径向速度为零，实际上包含两种情况。一种是该点处的真实风向与该点相对于雷达的径向互相垂直；另一种情况是该点的真实风速为零。28在径向速度场上，零速度线呈“S”和反“S”弯曲，表示实际风随高度顺时针旋