雷达气象学考试复习

1.说明和解释冰雹回波的主要特点（10分）。

答：冰雹云回波特征：回波强度特别强（地域、月份、>50dBZ ）；回波顶高高（>10km ）；上升（旋转）气流特别强(也有强下沉气流，)。

PPI 上，1、有“V ”字形缺口，衰减。2、钩状回波。3、TBSS or 辉斑回波。画图解释。

RHI 上：1、超级单体风暴中的穹窿（BWER ，∵上升气流）、回波墙和悬挂回波。2、强回波高度高。3、旁瓣回波。画图解释。4、辉斑回波。5、在回波强中心的下游，有一个伸展达60-150km 甚至更远的砧状回波。

速度图上可以看到正负速度中心分布在径线的两侧，有螺旋结构。有可能会出现速度模糊。

2.画出均匀西北风的VAD 图像

从VAD 图像上可以获得环境风速和风向的信息，西北风的风向对应7/4π(315°)如图所示，零速度线是从45°—225°方位的一条直线（可配图说明）。由此可绘出VAD 图像。

π/4

3π/4 7π/4

方位角

速度

3.解释多普勒频移：

多普勒频移：由于相对运动造成的频率变化

设有一个运动目标相对于雷达的距离为r ，雷达波长为λ。

发射脉冲在雷达和目标之间的往返距离为2r ，用相位来度量为2π?2r/λ。若发射脉冲的初始相位为φ0，则散射波的相位为φ=φ0+4πr/λ。目标物沿径向移动时，相位随时间的变化率（角频率）

44r d d r v d t d t ?ππλλ==

另一方面，角频率与频率的关系2D d f d t ?

ωπ==

则多普勒频率与目标运动速度的关系fD=2vr/λ

4.天线方向图：在极坐标中绘出的通过天线水平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图。天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指的方向上。

反映了雷达波束的电磁场强度及其能流密度在空间的分布；曲线上各点与坐标原点的连线长度，代表该方向上相对能流密度大小。

图中能流密度最大方向上的波瓣称为主瓣，侧面的称为旁瓣，相反方向的称为尾瓣。

5.天气雷达新技术：多基地雷达系统

双偏振天气雷达（双极化）双多普勒雷达观测阵

组网的多普勒雷达：难点共面显示。CAPPI

晴空条件下的测风雷达：激光雷达测云、T、

机载多参数测雨雷达：

相控阵雷达Phase Array Radar：天线，time，

风廓线雷达：

三维雷达回波图象

闪电定位系统

6.雷达气象业务涉及的软、硬件系统及内容：

1 气象雷达系统（硬件部分）

2 气象雷达系统（软件部分）

3 雷达探测原理（距离、方位、强度、速度）

4 雷达数字化系统及产品制作

5 雷达图像的计算机显示实践

6 典型雷达回波（强度、速度）

7 雷达数据的压縮与保存

8 雷达图像的平滑与锐化

9 雷达图像杂波的滤除

10 速度资料的提取（VAD和图像相关处理技术、含基本退模糊技术）

11 雷达测量降水及相关问题

12 雷达探测灾害性天气(冰雹、台风、暴雨等)

13 雷达拼图

14 双波长、双极化雷达的优势及应用

7.球形粒子的散射

◆球形干冰粒对雷达波的散射:

Rayleigh：σσ

冰水所以雪和小冰粒回波弱；

冰>水米3区，解释为何大冰雹的回波非常强。8、9月 Mie：σσ

Z>50dBZ，大雨>30dBZ

◆正在融化的球形粒子的散射:

1.外包水膜的融化冰球：

Rayleigh：随着融化水膜厚度的增加，融化冰球的雷达截面增大。

Mie: 随着融化水膜厚度的增加，融化冰球的雷达截面减小.

解释冬天北方降雪（干雪）回波较弱，而南方降雪（湿雪，认为是外包水膜的冰球）回波较强。

形成0度层亮带的原因之一就是融化作用。

2.冰水均匀混合球：

Rayleigh:冰水均匀混合球的雷达截面随着融化水量的增加而增加的速度要比外包水膜冰球时慢得多。

8.为什么降水雷达采用水平发射的水平偏振波

因为抬高仰角，

散

射无变化，

ln2ln ln2

R R

L L

P R

r r

L L

r r

R R

L r r L r

k dS k dS

r r

d P d P

k dS k dS

P P

k dS P P k dS P

e P P e

=-?=-?

=-?-=-?

=?=?

=2/2

dRd

?+-ψ=-R

kdR t Z m m R h G P 0

2.02

2221123

10.2

1..1..)2(ln 1024Pr λ?θπ?=-R

kdR Z R

2.0210.Pr PRF c R 2max =

4max PRF V r ?±=λPRF c R 2max =8

max max c

R V λ=

长为5厘米的天气雷达，工作在1000Hz 的脉冲重复频率下，能否正确探测180公里处、移速为20米/秒的雷暴系统如果不能探测，会出现什么结果（20分）解：150km;s

所以波长为5厘米的天气雷达，工作在1000Hz 的脉冲重复频率下，不能正确探测180公里处、移速为20米/秒的雷暴系统，会有二次回波和速度模糊。（5分）画图分析，在距离雷达30Km 出出现二次回波。（2分）

若20m/s 是远离雷达的径向速度，在速度图上显示的正的最大s 区域突变成负的最大且渐变为负的5m/s ，表现为速度模糊现象，公式计算过程。（3分）

2.为了正确测量180公里处、移速为15米/秒的雷暴系统，可否选用波长为5厘米的多普勒天气雷达如果再利用波长为10厘米的多普勒天气雷达，请设定合适PRF 。（Rmax*Vmax = 180 km * 15 m/s = m2/s, (λC)/8 = **108 /8≈2*106 m2/s ) 因为Rmax*Vmax > (λC)/8，所以，不能正确测量（如果学生回答采用双PRF 技术，则有可能实现，这时需要写出PRF 的具体数据）

第二问的具体求解过程：

(1) Rmax= C/（2*PRF ）> 180 k,m, PRF < C/(2*180km) = 833 Hz (2) Vmax = (λ*PRF)/4 > 15m/s PRF > （4*15m/s ）/λ = 600Hz 因此任意介于600Hz 和833Hz 之间的PRF 都符合要求。可以设定PRF 为800Hz 。

3.波长为5厘米的天气雷达，工作在1000Hz 的脉冲重复频率下，能否正确探测180公里处、移速为20米/秒的雷暴系统如果不能探测，会出现什么结果（20分） 150km;s

若20m/s 是远离雷达的径向速度，在速度图上显示的正的最大s 区域突变成负的最大且渐变为负的5m/s ，表现为速度模糊现象，公式计算过程。（3分）四．折射

1、折射过程及形成折射的物理原因。过程：电磁波在大气中曲线传播的现象。

物理原因：电磁波在不均匀介质中传播速度变化而引起的传输方向的改变。 2、曲率、地球等效半径、M

ds d K α-

= =dh

- 单位弧长倾角的变化

R n 1=

等效地球半径R ’m ：h 高目标物的最大探测距离Rmax ，在真实地球和真实射线的情况下与假想的地球和直线传播的情况下相同，称这时假想的地球半径为等效地球半径

0''1m m m m m R K R dn

R R R dh -

=-?=+

订正折射指数M ：设地球是平面，来订正大气折射指数。 3、曲率与折射指数随高度变化的关系。

()6110A Be N n P T T ??

=-?=

?+ ???

①N 值随 P ，e 的增大而增大，随 T 的减小而增大；

②在实际大气中，一般 P 、T 、e 都随高度的增大而减小，但P 、e 下降速度较快。所以N 的垂直变化中P 、e 起主导作用。也就是说N 随高度升高而减小。即：

0 or 0 dN dn

dh dh <<

③可见，以一定仰角发射的电磁波的传播路径一般是略微向地球表面弯曲的。 4、五种折射现象,超折射气象条件及意义

◆超折射回波的气象意义：

辐射超折射：发生大陆上晴朗的夜晚，由于地面辐射使近地层迅速降温而形成辐射逆温。特1超折射时回波特点：

地物回波明显增多，且出现位置距离RDA 明显增大。

2如何区分地物回波与降水回波

与晴空日常地物回波分布对照，区分超折射

别当地面潮湿时，水汽不能向上输送。

平流超折射：干暖的空气移到较冷的水面时。

雷暴超折射：超折射发生在消散期，强大的下沉气流造成逆温，逆温又抑制了水汽的向上输送，形成超折射。

5、折射对雷达探测距离的影响。

探测距离较远时，雷达波束偏离地面，一些低目标物观测不到；

当目标物移向雷达站，波束探测高度不断降低，出现回波新生的虚假现象；

当目标物远离雷达站，波束探测高度不断增加，出现回波减弱、消散的虚假现象；

球形地面造成回波的分布变形；

五、雷达探测能力和精度

1.测高公式：

2、测高误差：

1、雷达设计精度造成的测高误差：高标线+-200m

2、测距误差dR引起的测高误差dH：dR<量程的2%,dH几百m.

3、天线高度h的误差引起测高误差：忽略

4、仰角误差……： cos dH R d δδ= 查表

5、大气折射……：

0''1m m m m m R K R dn

R R R dh -

=-?=+

6、波束的垂直波宽……：

7、旁瓣……：强对流云时

8、距离衰减……：

七、雷达定量测量降水 1.基本原理，Z-I 关系的确立

当M-P 滴谱分布时常用的Z=

2.Z-I 关系的不稳定性，及其解决办法。

◆A ，b 为常数，因地区、季节、降水类型的不同而不同，甚至同一次降水过程中，由于滴谱的变化也会发生变化。 Z-I 关系不稳定的原因：

1、雨滴谱随时间、空间和不同降水类型而变。

2、雨滴下落末速度的公式v(D)=1300*D^仅适用于直径大于1mm 的雨滴，小雨1mm 的雨滴误差较大，另外还受到风场环境、气温条件等其它一些环境的影响。 ◆解决办法：

1、统计实际的Z-I关系及其变化

2、概率配对的气候Z-I关系

3.雷达测雨误差因素

1、地物阻挡、部分阻挡或充塞系数小于1

2、旁瓣回波影响

3、衰减影响（主要是雨的衰减）

4、超折射-地物回波干扰

5、雨滴谱的变化

6、水汽蒸发

7、高度的影响：近距离处-I Z一致性较好；远距离-一致性差

8、风的影响-地面风：影响滴谱蒸发，雨滴的降落位置

9、天线罩的衰减：罩外结冰、水膜、积雪

10、雷达发射功率不稳定、硬件定标

4.雨量计实时订正

八、多普勒天气雷达探测原理

1、多普勒效应、多普勒频移（前面）

2、速度谱宽

多普勒速度谱宽表征着雷达有效照射体积内不同大小的多普勒速度偏离其平均值的程度，实际上它是由散射粒子具有不同的径向速度所引起的。

影响速度谱宽的主要因子有四个：

①垂直方向上的风切变；

②波束宽度引起的横向风效应；

③大气的湍流运动；

④不同直径的降水粒子下落末速度的不均匀分布。

3、最大不模糊距离与距离折叠

◆距离折叠(模糊)在产品中的表现形式

(1) 距离模糊常见于速度和谱宽产品中

原因: 为了满足精确估算速度的需要,常采用高PRF的结果.

(2) 距离模糊现象只是偶尔出现在反射率产品上

原因: 具有精确距离信息的反射率资料是用低PRF获得的. 反射率产品不使用距离退模糊算法,也不用紫色作为距离模糊标志.

◆消除距离模糊的方法：

一、在低仰角先发射低PRF，获得较大Rmax的Z值和Z值的准确位置；再发射高PRF，获得较小范围的Z，V，W。真实回波和二次回波重叠，回波功率差不多而无法区分时，用紫色标表示。

二、随机相位编码器

4、最大不模糊速度与速度模糊

速度模糊的识别和退模糊方法（双脉冲方法）

风场反演方法（VAD VVP）

九．双线偏振多普勒天气雷达探测技术

1.偏振雷达的作用

1、提高测雨的精度

2、提高识别冰雹的准确率

3、了解降水粒子的相态及形状

4、确定雨滴谱参数等

2.双线偏振多普勒天气雷达能测得的物理量

（一）雷达反射率因子ZH和ZV

（二）差分反射率因子ZDR

1、ZDR定义式

ZDR=10log（ZH/ZV）=10log ZH-10logZV （8）

2、ZDR值的范围。通常在—— +

（1）一般雨滴呈扁旋转椭球，ZHH＞ZVV，故经常为ZDR＞0 。

（2）大雨滴时，呈更扁的椭球形，故ZDR值可达3~5dB。

（3）冰雹，由于翻转作用总体效果接近球形，ZDR值在零附近，可以是小的负值或小的正值。

（三）双程差分传播相位变化值φDP。

1、φDP的含义：设水平及垂直偏振波通过相同长度的一个降水区（由非球形粒子组成）后，散射回天线处的相位分别为φHH及φVV，则定义：

φDP=φHH -φVV=δ+ φDP

2、φDP 值的大小：它的值随着所通过的雨区增长而变大，当通过广大的（百公里以上）雨区时，φDP 可达上百度。（四）双程差分传播相位常数KDP

1、KDP 的定义：KDP 是双程传播相位变化值φDP 随距离的变化程度。 KDP 值的大小：一般KDP ＜10/Km ，但含有冰核的大雨滴时，KDP 可达°/Km 。（五）双线偏振雷达的退极化因子LDR 1、LDR 的定义为：

HH HV

Z Z log 10 DR

2、LDR 的物理意义反映非球形粒子后向散射中，散射平行偏振分量与散射垂直偏振分量在散射能力之间的差异。

3、LDR 值的大小，与非球形粒子的空间取向和入射波的入射方向等有关。

4、LDR 值的范围，由于ZHV 要比ZHH 小2-3个量级，故：（1）大部分雨滴区，LDR ＜-25dB 。

（2）非球形冰相粒子和翻转粒子，如软雹，LDR ＞-20dB 。

十、径向速度分析

气旋：左负右正，正负速度区对称分布于某径向方向两侧辐合：外负内正，沿距离圈对称分布

十一、雷达回波的识别与分析

1.非气象回波：

◆地物回波

特点：块体小，强度大，回波边缘清晰，位置固定不变，且回波和地物所在的位置是一致的。常用的识别方法：

比较法：地物回波图像比较固定，而降水回波变化较大；

PPI探测时改变天线仰角识别法

RHI探测法识别

◆超折射回波

特点：发生超折射现象时产生的回波，使得通常看不到地物回波的距离上也出现地物回波，实质是地物回波。

气象意义

预示着大气低层或中层存在逆温层，即大气比较稳定；

在降水过程中出现时预示着对流已减弱，降水即将中终止;

长期存在时需要发出环境污染预报；

当有强冷空气入侵时还可能出现强对流天气。

产生超折射回波的气象条件

辐射超折射

平流超折射

雷暴超折射

◆同波长干扰

当近距离有两部以上波长相同的雷达同时工作时，会出现特殊的回波，常表现为单条或多条线状，有时也呈点线状回波带，从中心以相等的间隔呈螺旋状向四周放射出来。

◆飞机、船只回波

特点：在PPI上呈圆点状或“一”字形，移动速度快。

◆海浪回波

沿海地区的雷达在风力较大时，水平探测或者俯视探测时可能会出现，而且随着风力的增大，回波出现的距离和范围将有所增大；

针状回波体呈扇形向外辐射，强度较弱且均匀。

◆天线辐射特性引起的虚假回波

产生原因：虽然旁瓣、尾瓣的能量分布非常小，但当旁瓣或尾瓣发射的电磁波在近距离遇到一些特别强的降水回波中心时，反射或散射回来的电磁波也可能被接收机接受到，从而产生虚假的回波。

尾瓣在PPI上的虚假回波——虚假回波与真实回波的强中心相似，关于雷达中心对称分布，并随着真实回波的移动而移动；

旁瓣在PPI上的虚假回波——“枝状回波”，分布在真实回波的两侧，并随着真实回波的移动而移动；

旁瓣在RHI上的虚假回波——“指状回波”，其形状与强回波中心相似；

2.降水回波

◆层状云连续性降水——片状回波

回波特征

PPI回波特征：分布成片，面积较大，结构均匀，边缘模糊，强度较弱（一般在20－30dBZ）；RHI回波特征：结构均匀，顶部平整，相对起伏较小（相对于对流云降水），垂直厚度不大（一般5－6km，因地区、季节而不同），水平尺度要比垂直尺度大得多。

零度层亮带：层状云降水的一个重要特征，通常出现在零度等温线以下几百米处的一个高回波强度带。

形成原因：融化效应

碰并聚合效应

速度效应

粒子形状效应

◆对流云阵性降水——块状回波

回波特征

PPI回波特征：通常由许多分散的单体组成，结构密实，边界清晰，回波强度大；

RHI回波特征：柱状，顶部常为云砧状或花菜状，结构中有强中心，厚度6-7km，夏天可大于10km。

◆积层混合云降水——絮状回波

回波特征

PPI回波特征：分布范围大，边缘破碎，内夹结实的团块，结构不均匀，有时会出现不完整的零度层亮带；

RHI回波特征：回波顶高度起伏，共存对流云阵性降水回波特征和层状云连续降水回波特征。

3.非降水回波

◆云的回波

回波特征（层云，积云，混合云）：类似于相应的降水回波

◆雾的回波

类似于层云，近地面1-2km，强度小于10dBZ，薄纱状

Ps:1、比较降雪回波和降雨回波的差异（10分）

答：关于雨雪回波的差异：

雪的回波通常更弱，因为复折射指数项更小、雪花数浓度低

雪的回波高度更低，因为是弱降水系统，发展高度低，只适合低仰角探测和显示（PPI）降雨可分成对流型、层状云或混合型降水系统，但降雪通常是层状云降水系统，回波的分布相当均匀

降雨回波中可能出现零度层亮带，但降雪回波中不会出现

十二、对流性天气的雷达回波特征

1.超级单体风暴

定义：一种有特殊结构的强雷暴，高度组织化的内部环流

尺度和生命史：水平尺度几十千米，生命史几小时，

天气现象：强灾害天气，冰雹，龙卷（下击暴流），雷雨，大风

典型环境：大气层结强烈不稳定；云层有强风切变；风随高度强烈顺转；云下平均风强

风暴的结构：PPI；RHI（悬挂回波，无回波穹窿，回波墙）

风暴中的气流：上升，下沉，环境风

雹块的增长：多次托起，雹块大

◆冰雹云的典型回波特征：

PPI：钩状回波；V型缺口

RHI：有界弱回波区（穹窿）；强回波区伸展高度高（云砧）；尖顶旁瓣假回波（辉斑回波）强雷暴云的地面天气：

Ps:（即冰雹云的指状回波）及其成因

答：也称辉斑回波，雷达探测冰雹云时，由于冰雹强中心和地面多次反射使得电磁波传播距离变长，产生异常回波信号，回波返回所用的额外时间被雷达显示成更远处的回波，表现为从冰雹云中沿强回波中心径向方向延伸出去的尖峰，也称TBSS(Three-Body Scattering Spike) 。

2、说明和解释冰雹回波的主要特点（10分）。

答：冰雹云回波特征：回波强度特别强；回波顶高高；上升气流特别强。

PPI上，1、雷达与强回波的外延线上有“V”字形缺口，因为衰减；2、在风暴的右侧有一个持久的有界弱回波区，表示风暴的强上升气流，它在底层有时被称为入流缺口。最强的雷

达回波出现在有界弱回波区的左侧。在底层，有界弱回波区的右侧经常可看到一个钩状的附属物。3、TBSS or 辉斑回波，回波返回所用的额外时间被雷达显示成更远处的回波。

RHI上：1、超级单体风暴中的穹窿、回波墙和悬挂回波。2、强回波高度高。3、旁瓣假回波。4、辉斑回波。5、在回波强中心的下游，有一个伸展达60-150km甚至更远的砧状回波速度图上可以看到正负速度中心分布在径线的两侧，有螺旋结构。有可能会出现速度模糊。谱宽图上也有高值区。

3.比较层状云降水和对流型降水回波的特点。（20分）

A、PPI：层状云降水的回波范围大，成片分布，大片的弱回波区中嵌着一些较强的回波，回波的边缘模糊，会出现一个环状或半环状的亮圈，它比周围回波强，称零度层亮带或融化带，是层状云降水的重要特征；持续时间相对较长。对流型降水回波通常由许多分散的回波单体组成，单体水平尺度从几km到几十km都有。回波单体结构紧密，边界清晰，棱角分明，回波强度强，持续时间变化大，回波生、消快，相对层状云降水寿命较短。由于其突发性，带来的灾害相对层云较大。

B、RHI：层状云降水的回波特征是结构较均匀，顶部虽有起伏，但与对流云比顶部比较平整，不出现明显的泡体，垂直厚度不大，一般在5~7KM左右，随地方和季节不同而变化。回波的水平尺度比垂直尺度大得多。会出现一条平展而且比较强的回波带，它的高度通常在零度等温线一下几百米的地方。对流型降水回波呈柱状结构，一些强单体，回波顶高比较高，顶部呈砧状或花菜状。垂直剖面上一般会有回波强中心，上方还有一些小的对流泡；

C、速度径向图：层状云降水图上风场范围很大，径向速度等值线分布比较稀疏，切向梯度不大。在零径向速度线两侧常分布着大范围且数值不大的正、负速度中心，常存在流场的辐合辐散区。对流型降水回波径向速度场分布尺度较小，径向速度等值线分布较密集，切向梯度较大。在RHI径向速度图上与回波强度分布大致相同，呈柱状、砧状、花菜状等。

D、谱宽图：层云的平均谱宽比对流云的谱宽值偏小。因为对流云的湍流大于层云。

气象学测试题(做)

第一章地球大气第一节大气的组成 1.大气由干洁大气、水汽和大气杂质所构成 2.大气中的臭氧主要集中在10~50 km高度，称为大气臭氧层，其最大浓度层出现在20~30 km高度处。 3.大气臭氧层能够强烈吸收太阳紫外线辐射，形成平流层逆温，并对地球生物形成重要的保护作用。 4.大气中的二氧化碳、甲烷等能够强烈吸收地面辐射并放射大气辐射，对地面形成温室效应。第二节大气的铅直结构 1.根据大气温度随高度的分布特点和大气铅直运动的状况，可将地球大气层分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。 2.对流层中存在着强烈的平流、对流和乱流运动。 3.对流层分为下层（摩擦层、行星边界层）、中层、上层和对流层顶。 4.贴地层是指距地面2 m的气层。 5.对流层和中间层大气的温度随高度的增加而降低，对流运动强烈。 6.平流层和热成层大气的温度随高度的增加而升高。 7.习惯上将极光出现的最大高度（1000~1200 km）作为大气上界。第三节气象要素 1.气象要素包括日照、辐射、温度、湿度、气压、风、云、降水、蒸发、能见度、天气现象等。 2. 天气现象是指大气中或地面上产生的降水、水汽凝结物（云除外）冻结物、干质悬浮物和光、电现象，也包括一些风的特征。第二章辐射第一节辐射的基本知识 1.太阳短波辐射：l mm，lM＝ mm 0.1~4微米 8 地面长波红外辐射：l 3～80mm，lM＝10mm 大气长波红外辐射：l 4～120mm，lM＝15mm 2.辐射通量密度：单位时间通过单位面积的辐射能。单位J/(s^m2) 或 W/m2。 3.光通量密度（照度）：单位面积上接收的光通量。单位： lm/m2（流明）。第二节太阳辐射 1. 太阳高度角（h）：太阳光线与地平面之间的夹角。 2.正午时刻的太阳高度角h＝90。 - φ + δ（φ观测点纬度，δ观测时间的太阳倾角即赤纬，太阳直射点纬度）春秋分δ＝ 0。，夏至δ＝ 23.5 。，冬至δ＝-23.5 。 3. 太阳方位角：阳光在地平面上的投影与当地子午线之间的夹角。 4. 可照时数（昼长）：一天中从日出到日落所经历的时间数。 5.可照时数北半球冬至→夏至加长，夏至→冬至缩短。 6.可照时数随纬度增加而加长，夏季尤为显著。 7. 光照时间＝可照时数＋曙幕光时间。 8.曙幕光时间夏长冬短，随纬度增加而加长。 9.大气对太阳辐射的减弱方式：吸收作用、散射作用、反射作用。

南京信息工程大学雷达气象学期末复习重点

测雨——厘米波雷达（微波雷达） ? 测云——毫米波雷达 ? 测风——风廓线雷达 ? 测气溶胶——激光雷达? 测温——声雷达气象雷达的分类（1）按照工作原理：常规天气雷达，多普勒天气雷达，偏振天气雷达，等。（2）按照雷达工作波段：X 波段，C 波段，S 波段，L 波段，Ka 波段，等。 ! （3）按照安装平台：固定式，车载移动式，船载式，机载式，星载式，等。天线方向：在极坐标中绘出的通过天线水 ?平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图。天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指的方向上。天线增益：辐射总功率相同时，定向天线在最大辐射方向上的能流密度与各向均匀辐射的天线的能流密度之比。G=10*lg （S 定向/S 各项均匀）新一代天气雷达系统结构概述构成：发射机，天线，接收机和信号处理器。 ? 主要功能：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基数据。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 ）散射现象：当电磁波传播遇到空气介质和云、降水粒子时，入射的电磁波会从这些质点向四面八方传播相同频率的电磁波，称为散射现象。 — 散射过程：入射电磁波使粒子极化，正负电荷中心产生偏移而构成电偶极子或多极子，并在电磁波激发下作受迫振动，向外界辐射电磁波，就是散射波。单个球形粒子的散射定义无量纲尺度参数：α=2πr/λ 当α<<1时：Rayleigh 散射，也称分子散射。如空气分子对可见光的散射。当<α<50：Mie 散射。如大气中的云滴对可见光的散射。当α>50：几何光学：折射。如大雨滴对可见光的折射、反射，彩虹等光现象。思考：对于3cm 和10cm 雷达遇到半径0.1cm 的雨滴发生哪种散射瑞利散射：方向函数的具体形式：当雷达波是平面偏振波时，瑞利散射在球坐标中的 ! 方向函数为：()() ??θλπ?θβ2 222 2 2464sin cos cos 2 116,++-=m m r 当入射雷达波长一定，散射粒子的大小和相态一定（即r 、m 为常数），则: ()()??θ?θβ222sin cos cos ,+=C 米散射：单个球形粒子的散射 Rayleigh 散射与Mie 散射不同点： Rayleigh ：前后向散射相等，侧向散射为零。 Mie ：散射前向大于后向散射，α越大向前散射所占比越大，侧向散射不为零。关系： \

气象雷达与卫星遥感在农业方面的应用

气象雷达与卫星遥感在农业方面的应用摘要：随着时代的进步，科技的发展，气象雷达与卫星遥感在不同领域都发挥着巨大的作用。农业遥感对世界许多国家的农业生产、粮食安全、进出口调整、农业政策及计划制度、以及保护国家利益等方面都起到了巨大的作用。关键字：气象雷达，遥感技术一、气象雷达 1、气象雷达的工作原理雷达发射机产生电磁能量，雷达天线将电磁能量集中形成向某一方向传播的波，由雷达天线以电磁波的方式辐射出去，电磁能在大气中以光速（29.98×104km/s）传播。当传播着的电磁波遇到了目标物后便产生散射波，而且这种散射波分布在目标周围的各个方向上。其中有一部分沿着与辐射波相反的路径传播到雷达的接收天线，被接收的这一部分散射能量，称为目标的后向散射，也就是回波信号，对这种回波信号的检测可以确定目标的空间位置。雷达是用测量回波信号的延迟时间来测量距离的。假设目标离开雷达的斜距用R表示，则发射信号在R距离上往返两次经历的时间用Δt表示，目标的斜距R便可由下式给出（1/2）cΔt，其中c为光速。雷达测量目标的方位角和仰角是依靠天线的定向作用去完成的，它辐射的电磁波能量只集中在一个极狭小的角度内。空间上任一目标的方位角和仰角，都可以用定向天线辐射的电磁波束的最大值（即波束的轴向）来对准目标，同时接收目标的回波信号，这时天线所指的方位角和仰角便是目标的方位角和仰角。雷达天线装在传动系统上，可以固定方位角而在仰角范围内扫描，或固定仰角而在方位角范围内扫描，从而可以得到各个方向和探测距离内目标的信息。

世界上最高的气象探测站 2、气象雷达的组成典型的气象雷达的主要由发射系统、天线系统、接收系统、信号处理器和显示系统等部分组成。电子线路组成部分见下图 3、气象雷达在农业方面的应用无论是农业气象监测、农业气象情报、农业气象灾害防御，农业气候区划及资源开发利用、农作物产量预报等方面，我国气象工作者都开展了大量卓有成效的工作，为保障和促进我国农业生产做出了显著贡献。农业气象业务已成为现代气象业务体系中最重要的领域，而我国基层的气象为农服务又是其中最基础、最不可或缺的部分在实施人工增雨(雪)、人工防雹及森林灭火中,采用雷达进行时实天气跟踪探测,可以有效监测云雨过程的发生和演变规律[1],是不可缺少的重要工具。目前,随着气候变暖,灾害性天气,如冰雹、洪水、干旱和森林火灾等时有发生。在气象应急服务时,快速应对异常天气变化,及时准确地提供二、卫星遥感

气象学试题

第三章温度一、名词解释题： 1.温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)最低温度(气温)之差。 2.温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3.日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即 T 平均 =(T02 + T08 + T14 + T20) - 4。 4.候平均温度：为五日平均温度的平均值。 5.活动温度：高于生物学下限温度的温度。 6.活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。 7.有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。 8.有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。 9.逆温：气温随高度升高而升高的现象。 10.辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11.活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。 12.容积热容量：单位容积的物质，升温1C，所需要的热量。 13.农耕期：通常把日平均温度稳定在0 C以上所持续的时期，称为农耕期。 14.逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。 15.三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。二、填空题： 1.空气温度日变化规律是：最高温度岀现在(1)时，最低温度岀现(2)时。年变化是最热月在(3)，最冷月在(4)月。 2.土温日较差，随深度增加而(5)，极值(即最高，最低值)岀现的时间，随着深度的增加而(6)。 3.水的热容量(C)比空气的热容量(7)。水的导热率(入)比空气(8)。粘土的热容量比沙土的要(9)，粘土的导热率比沙土(10)。 4.干松土壤与紧湿土壤相比：C干松土

雷达气象学

一、填空（30分，T14=2分） 1使用雷达的PPI资料时，不同R处回波处于不同高度上 2根据衰减理论，波长越短，衰减愈大；雷达波在大气中传播时受到衰减的原因是：（1）电磁波投射到气体分子或液态、固态的云和降水粒子上时一部分能量被粒子吸收，变成热能或其他形式的能量。（2）另一部分能量将被粒子散射，使原来入射方向的电磁波能量受到削弱。或者：大气对电磁波的吸收和衰减作用的总和（P33）？3圆形的中气旋流场，在多普勒速度图上表示为零径向速度线穿过涡旋中心，一对左负右正，对称的正负速度中心，正负闭合等值线圈沿雷达距离圈排列（P289、407） 4大冰雹的后向散射截面比同体积的大水滴的后向散射截面大 5通常，超折射回波的本质是地物回波（ppt，P300） 6“V”型缺口通常表示冰雹云的回波（P381，ppt） 7 Z的物理意义是单位体积中降水离子直径6次方的总和，它与粒子大小有关（ppt） 8 以不同的仰角探测超级单体风暴云的回波特征，可能出现：钩状回波，空洞回波（无回波穹窿），指状回波回波（ppt） 9层状云降水的雷达强度回波图上，经过加衰减后，其回波图上经常会出现零度层亮带，此现象在雷暴消散期也常常出现。（P306、309） 10 非降水回波包括云的回波，闪电的回波，雾的回波，晴空大气回波等回波（P345）？11 同一块雨云由远至近地性质不变地逼近雷达站，在强度回波图上显示的回波范围越来越大，强度越来越强，这是由于距离衰减的影响 12 波束宽度指的是在天线方向图上两个半功率点方向的夹角（单位：°），它决定雷达的切向分辨率。（课堂笔记） 13 在雷达的速度回波图上若零速度带通过测站并呈一直线状，则表示测量范围内各高度层的风向不变（P278） 14 如果雷达发射功率很大，接收灵敏度也很高，那么天气雷达的探测能力的大小主要取决于：雷达电磁波束能否有效地照射到降水区中和反射率因子的大小（ppt习题） 15 多普勒天气雷达速度回波图中零速度带的意义是：实际风速为零或很小、实际风向与雷达探测波束相垂直（ppt） 16 层状云零度层亮带的成因主要是由于：融化作用，碰并聚合效应，速度效应，粒子形状的作用，（P308）二计算题分别画出并计算图一、图二中1,2的真实风向（画出！&计算！四个地方）三、简答题（30分） 1用雷达资料判别冰雹云回波可以从哪些方面着手？（P380-385）（1）冰雹云的雷达回波强度特别强

卫星气象学章考试题带答案

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卫星气象学1-4章考试题一、填空题。每空1分，共45分。 1、卫星气象学是指如何利用（气象卫星探测）各种气象要素，并将（卫星探测）到的资料如何用于大气科学的一门学科。 2、利用气象卫星对大气进行遥感探测称作（气象卫星遥感），亦称（卫星大气遥感）。 3、卫星气象学主要研究（60KM ）以下大气中各气象要素的获取和应用。 4、遥感按工作方式可以分为（主动遥感）和（被动遥感）。 5、(暴雨）和（强雷暴）是灾害性危险天气系统，对人们的生命财产常造成严重损失。 6、卫星作为一个（天体），它要受到其他天体的（引力）的作用。 7、对于第一定律，圆锥截线表示为θcos 112e e a r +-=，θ是矢经与半长轴之间的夹角，称（真近点角）。 8、由于卫星运动和地球的自转，星下点在地球表面形成一条连续的运动轨迹，这一轨迹称为（星下点轨迹）。 9、由于卫星绕地球公转的同时，地球不停地自西向东旋转，所以当卫星绕地球转一周后，地球相对卫星转过的度数称之为（截距）。 10、当卫星倾角为90°时，卫星通过南北两极，这种轨迹称之（极地轨道）。

11、地面的（散射辐照度）为分子散射、气溶胶粒子散射和地面与大气之间多次散射之和。 12、表示卫星探测分辨率的参数有三个，分别为：（空间分辨率）、（灰度分辨率）和（时间分辨率）。 13、卫星云图的增强处理是对灰度或辐射值进行处理，通过（灰度变化），将人眼不能发现的目标物细微结构清楚的表现出来。 14、从卫星到观测地表面积之间构成的空间立体角称作（瞬时视场）。 15、（等效噪声温度差）是指目标物温度的改变而引起投射到探测器的辐射功率的改变正好等于等效噪声功率时的温度差。 16、光学系统的作用是手机目标物发出的（辐射能），并将其传给探测器。 17、由于云和气溶胶（特别是火山灰）对太阳辐射的强散射作用，导致到达地面的太阳辐射能减少，称为(阳伞效应或反射效应). 18、当太阳光从水面单向反射至卫星仪器内，则其在卫星云图上表现一片色调较浅的明亮区域，这区域称做（太阳耀斑区）。 19、（黑体）是指某一物体在任何温度下，对任意方向和波长的吸收率或发射率都等于1。

2011农业气象学试题A卷(1)

以下各题中未注明单位的各物理量均为标准国际单位制。 1．C 2．C 3．A 4．B 5．D 6．C 7．C 8．C 9．B 10．B 11．A 12．B 13．D 14．C 15．C 16．C 17．B 18．A 19．B 20．B 一、单项选择题：(本大题20小题,共20分) 1．长江中下游地区，（）入梅对农业生产最有利。 A、5月下旬 B、6月上旬 C、6月中旬 D、6月下旬 2．露点温度表示（）。 A、潮湿地面温度 B、空气湿度 C、饱和湿空气温度 D、未饱和湿空气温度 3．一团饱和的湿空气作升降运动时，大气处于稳定状态的判定条件是（）。 A、γ<γm B、γ=γm C、γ>γm D、γ≤γm 4．低层大气能量的主要来源于（）。 A、太阳辐射 B、地面辐射 C、大气辐射 D、大气逆辐射 5．切变线是指（）急剧变化的界线 A、温度 B、湿度 C、气压 D、风 6．在三圈环流中，南、北半球各形成（）个气压带。 A、2 B、3 C、4 D、5 7．下面霜冻最轻的是（）。 A、谷地 B、洼地 C、山顶 D、坡地 8．温度愈高物体放射能力的波长愈向短波方向移动。已知太阳辐射最大放射能力的波长为0.475微米，由此计算得太阳表面的温度约为（）。 A、5780 K B、6500 K C、6000 K D、6300 K 9．大气中臭氧主要集中在（）。 A、散逸层，因该层紫外线辐射强，O与O2易合成O3 B、平流层，因该层紫外线辐射强，易形成O3 C、对流层，因该层温度低，O3不易分解 D、近地层，因该层温度高，O与O2易合成O3 10．在北球，冬半年，随着纬度的升高（）。 A、昼弧增长 B、夜弧增长 C、昼弧夜弧相等 D、昼弧变短 11．以下作物中属于长日照植物的是（）。 A、油菜 B、玉米 C、烟草 D、水稻 12．积雨云属于（）云系。 A、滑升云 B、积状云 C、波状云 D、层状云任课教师：系（教研室）主任签字：

雷达气象学考试复习培训资料

雷达气象学考试复习

雷达气象学考试复习 1.说明和解释冰雹回波的主要特点（10分）。答：冰雹云回波特征：回波强度特别强（地域、月份、>50dBZ ）；回波顶高高（>10km ）；上升（旋转）气流特别强(也有强下沉气流，)。 PPI 上，1、有“V ”字形缺口，衰减。2、钩状回波。3、TBSS or 辉斑回波。画图解释。 RHI 上：1、超级单体风暴中的穹窿（BWER ，∵上升气流）、回波墙和悬挂回波。2、强回波高度高。3、旁瓣回波。画图解释。4、辉斑回波。5、在回波强中心的下游，有一个伸展达60-150km 甚至更远的砧状回波。速度图上可以看到正负速度中心分布在径线的两侧，有螺旋结构。有可能会出现速度模糊。 2.画出均匀西北风的VAD 图像从VAD 图像上可以获得环境风速和风向的信息，西北风的风向对应7/4π(315°)如图所示，零速度线是从45°—225°方位的一条直线（可配图说明）。由此可绘出VAD 图像。 3.解释多普勒频移：多普勒频移：由于相对运动造成的频率变化设有一个运动目标相对于雷达的距离为r ，雷达波长为λ。发射脉冲在雷达和目标之间的往返距离为2r ，用相位来度量为2π?2r/λ。若发射脉冲的初始相位为φ0，则散射波的相位为φ=φ0+4πr/λ。目标物沿径向移动时，相位随时间的变化率（角频率） 44r d d r v d t d t ?ππλλ== 另一方面，角频率与频率的关系2D d f d t ? ωπ== 则多普勒频率与目标运动速度的关系fD=2vr/λ 4.天线方向图：在极坐标中绘出的通过天线水平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图。天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指的方向上。反映了雷达波束的电磁场强度及其能流密度在空间的分布；曲线上各点与坐标原点的连线长度，代表该方向上相对能流密度大小。 π/4 3π/4 7π/4 方位角速度

气象学与气候学试题及答案

气象学与气候学试题及答案一、名词解释 1、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时，称为大气污染。 2、大气稳定度：是指气块受任意方向振动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。 3、干洁空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体称为干洁空气。 4、气团：一定范围内，水平方向上气象要素相对比较均一的大块空气。 5、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。 6、水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力称为水汽压。 7、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。 8、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 9、光谱：太阳辐射能按波长的分布。 10、气旋：是一个占有三度空间的大尺空气涡旋，在北半球，气旋范围内空气作逆时针旋转，在同一高度上气旋中心的气压比四周的低。 11、高气压；由闭合等压线构成的高气压，水平气压梯度自中心指向外圈。 12、低气压：由闭合等压构成的低气压区，水平气压梯度自外向中心递减。 13、反气旋：是一个占有三度空间的大尺度空气涡旋，在北半球，反气旋范围内空气作顺时针方向旋转，在同一高度上，反气旋中心的气压比四周的高。 14 锋面气旋——生成和活动在温带一区的气旋称为温带气旋，而具有锋面结构的低压，称锋面气旋。 15、锋：是冷暖气团之间狭窄的过渡带，是一个三度空间的天气系统。 16、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。 17、冷锋：指冷气团势力比较强，向暖气团方向移动而形成的锋。 18、海陆风：由于海陆热力差异而引起的以一日为周期变化的风，白天风从海洋吹向陆地（海风）；夜晚风从陆地吹向海洋（陆风）。 19、山谷风：大山区，白天日出后山坡受热，其上的空气增温快，而同一高度的山谷上空的空气因距地面较远，增温慢，于是暖空气沿山坡上升，风由山谷吹向山坡，称谷风。夜间山坡，辐射冷却，气温迅速下降，而同一高度的山谷上空的空气冷却慢，于是山坡上的冷空气沿山坡下滑，形成与白天相反的热力环流。下层风由山坡吹向山谷，称为山风。这种以一日为周期而转换风向的风称为山谷风。 20、季风：以一年为周期，大范围地区的盛行风随季节而有显着改变的现象，风向不仅有季节改变，且方向的变化在120°以上 21、气候资源：指能为人类合理利用的气候条件，如光能、热能、水分、风等。 22、地转风：是气压梯度力与地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线水平运动的形式。 23、梯度风：自由大气中作曲线运动的空气，当G、A、C这个力达到平衡时形成的风称为梯度风 24、相对湿度：空气中实际具有的水汽压与同一温度下饱和水汽压的百分比。 25、雾：是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能风度小于1KM的物理现象。如果能风度在1-10KM范围内，则称为轻雾。 26、台风：当地面中心附近最大风速大于或等于32.6m/s的热带气旋称为台风，热带气旋是形成于热带海

雷达与卫星气象学总复习

前言 1) 按遥感方式划分，天气雷达属于主动遥感设备或有源遥感设备。 2) 我国目前已经布网了160多部新一代多普勒天气雷达。按波长划分，已布网的新一代多普勒天气雷达有S波段和C波段两种类型，S波段雷达部署在大江大河流域及沿海地区，C波段雷达部署在东北、西北、西南等内陆地区。 3) 天气雷达起源于军事雷达，最早出现天气雷达是模拟天气雷达。 4) 天气雷达最常用的扫描方式有PPI扫描、RHI扫描和VOL体扫描。 5) S波段天气雷达波长在10cm左右；C波段天气雷达波长在5cm左右；X波段天气雷达波长在3cm左右第1章散射 1) 散射是雷达探测大气的基础，大气中引起雷达波散射的主要物质有大气介质、云和降水粒子。 2) 粒子在入射电磁波的极化作用下，做强迫的多极震荡而产生次波就是散射波。 3) 什么是瑞利散射及瑞利散射的特点？ 4) 什么是米散射及米散射的特点？ 5) 雷达截面也称作后向散射截面，它的大小反映了粒子的后向散射能力的大小，雷达截面越大，粒子的后向散射能力越强。 6) 什么是雷达反射率？单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和称为雷达反射率。 7) 相关研究表明，对于小冰球粒子，其雷达截面要比同体积小水球的小很多；对于大冰球粒子，其雷达截面要比同体积大水球的大很多； 8) 晴空回波产生的原因是什么？湍流大气（折射指数不均匀）对雷达波的散射作用；大气对雷达波的镜式反射（大气中折射指数的垂直梯度很大）。

9) 雷达反射率因子与雷达反射率的区别第2章衰减 1) 造成雷达电磁波衰减的物理原因是散射和吸收。 2) 造成雷达电磁波衰减的主要物质有大气、云和降水。 3) 水汽和氧气对电磁波的衰减作用主要是吸收 4) 云滴对雷达波的衰减随雷达波长得增加而减小。 5) 雨对雷达波的衰减一般与降水强度成近似的正比关系第三章雷达气象方程 1) 什么是天线增益G ？定向天线最大辐射方向的能流密度与各向均匀辐射天线的能流密度之比，称为天线增益，用符号G 表示。 2) 天线增益的物理意义由方向性天线把辐射能量集中到某个方向上,使这个方向上的辐射能流密度增加为各向同性天线的 G 倍。 3) 有效照射深度由雷达脉冲宽度决定，其值为脉冲宽度的一半。 4) 有效照射体积除了与有效照射深度有关外，还取决于雷达波束的几何形状。 5) 充塞系数除了与云和降水有关外，还取决于目标物距雷达的距离和雷达波束宽度有关。 6) 解释雷达气象方程 02 220.222231101024(ln 2)2R kdR t r PG h m P Z R m θ?ψπλ--?=?+，各物理参数的意义。答题思路：写出各符号分别指代的参数，如Pr ：雷达回波功率，Pt ：雷达发射功率，G 天线增益… 7) 说明雷达气象方程中各物理参数在雷达探测中的作用。第4章折射 1) 什么是大气折射？光波或电磁波在大气中曲线传播的现象称为大气折射。 2) 折射产生的物理原因是光波或电磁波在不均匀介质中的传播速度不同而引起的。

气象学模拟试题

南京农业大学试题纸学年第学期课程类型：试卷类型：课程：农业气象学班级：学号：姓名：成绩：

E、露点温度 F、大气压强随着雷暴的来临，气压、温度和湿度会出现显著的变化，表现为。 B、温度升高 C、湿度升高 E、温度降低 F、湿度降低根据大陆度指标，下列城市位于海洋性气候区的有。 B、南京 C、北京 E、成都 F、西安三、单选题：（每小题1分，共20分）光照强度是指单位面积上接收的光通量，其单位为。 B、lm C、J/s D、W/m2夏季，下列城市中光照时间最长的是。 B、上海 C、成都 D、海口到达地面的太阳总辐射与地面反射辐射之差称为。 B、有效辐射 C、天光漫射 D、地面辐射差额通常将高于生物学下限温度的日平均气温称为。 B、活动温度 C、有效温度 D、净效温度土壤温度铅直分布呈时，随着深度增加，土壤温度逐渐升高。 B、辐射型 C、上午转变型 D、傍晚转变型水面蒸发速率随而减小。 B、饱和差增大 C、气压升高 D、风速加大地面上的霜和露是通过冷却降温而形成的。 B、接触 C、辐射 D、混合，按降水强度的等级划分，属于。 B、中雨 C、大雨 D、暴雨目前气象上常用的气压及水汽压的标准单位是。 B、mb C、Pa D、hPa 在自由大气层中，水平气压梯度力与平衡时的风称为地转风。 B、惯性离心力 C、摩擦力 D、水平地转偏向力地面行星风带在北半球低纬度地区为。

D、雷暴 D、12 D、初冬 D、黑灾 D、22

南半球的大气活动中心已标明，请直接在图中标出北半 7月11日）低空和地面的天气形势简图，请根据此图分析江淮梅雨低 20°02′N，110°21′E）在春分、夏至、秋分、冬至时正午时刻的太阳高度角。

兰大卫星雷达气象学18春平时作业3辅导资料

兰大《卫星雷达气象学》18春平时作业3 1、B 2、D 3、D 4、C 5、C 一、单选题共10题，40分 1、对于不同波长的雷达，在有衰减时，衰减系数随波长增大而减小，探测中雨效果最好的是___雷达。 A3.2厘米 B5.6厘米 C11厘米 D10厘米正确答案是：B 2、根据可见光云图观测原理，卫星观测到的辐射与物体的反照率和___有关。 A观测角度 B本身的辐射 C温度 D太阳天顶角正确答案是：D 3、水汽图上边界整齐光滑，向上游一侧凸起，一侧为里冷的湿区和高云区，另一侧为狭窄的干黑带，这个边界是___。 A斜压叶状边界 B干涌边界 C底涌边界 D头边界正确答案是：D 4、高空脊上游一侧高层积累的水汽越过脊区向赤道方向移动，水汽边界在该湿区前侧形成的是___。 A斜压叶状边界 B干涌边界 C回流边界 D内边界正确答案是：C 5、按卫星轨道的倾角可将轨道划分成四类，不包括以下___项。 A赤道轨道 B极地轨道 C圆形轨道 D后退轨道正确答案是：C 6、表征雷达垂直方向充塞程度的垂直充塞系数与很多因子有关，但不包括以下的___项。A距离R B波束水平宽度 C降水云体的顶高 D天线的仰角正确答案是：B 7、风云1系列卫星属于___。 A静止气象卫星

B极轨气象卫星 C陆地观测卫星 D海洋观测卫星正确答案是：B 8、可见光云图中，卫星观测到的辐射与物体的___和太阳天顶角有关。 A反照率 B本身的辐射 C温度 D形状正确答案是：A 9、卫星云图的通过增强处理，可将人眼不能发现的细节结构清楚地表示出来，现在广泛用于业务的是___。 A反差增强 B分层增强 C增强红外云图 D灰度的门限化正确答案是：C 10、在PPI和RHI上出现完整的零度层亮带，它是___的重要特征。 A层状云连续性降水 B对对流云降水 C积层混合云降水 D沙暴中的降水正确答案是：A 二、多选题共5题，20分 1、对多普勒径向速度场基本特征的研究，可按___；___；___三个方面进行分析。 A零径向速度线 B朝向雷达分量(负)范围、分布及中心 C强多普勒径向速度梯度 D离开雷达分量(正)范围、分布及中心正确答案是：ABCD 2、多单体风暴的下沉气流主要来源于___。 A对流层中层 B上升气流转变而来 C对流层低层 D平流层正确答案是：AB 3、超级单体风暴常伴有的天气现象有___。 A局地暴雨 B冰雹 C下击暴流 D龙卷正确答案是：ABCD 4、雷达回波功率与下列那些因子成正比，___。 A脉冲宽度

农业气象学-试题及参考答案

农业气象学试题（1）及参考答案一、名词解释： (共16分,每小题2分) 1、辐射的波动性: 辐射以波动的形式发射或传播能量的过程。 2、太阳高度角太阳光线与地平面的交角 3、长日照作物需要经过一段时间长的白天和短的黑夜才能开花结果的植物，称为长日照植物。 4、相对湿度空气中的实际水气压与同温度下饱和水气压的百分比。 5、温度年较差一年中最热月的月平均温度与一年中最冷月的月平均温度之差。 6、季风环流由于海陆热力差异引起的东西方向的垂直环流。 7、副热带高压西太平洋副热带高压是指由于热带环流圈的下沉在30°N附近堆积下沉形成的高压系统。

8、农业气候资源可供农业生产利用的光、热、水等气候资源，称为农业气候资源。二、填空(共10分,每空0.5分) 1、广东大部分地区的年降雨量多在 1500mm 到 2000mm 之间,通常把一年的降水分成两大部分，前一部分的降水，称为前汛期降水，主要是由锋面引起的；后一部分的降水称为后汛期降水,主要是由台风引起的。 2、由于地球的自转，形成了地球上昼夜交替变化.由于地轴与地球公转轨道面不垂直 ,且地球在公转时，地轴方向保持不变，因而形成了地球上的季节交替和各地昼夜长短不等。 3、地球接收到的太阳辐射，主要是短波辐射，地面和大气向外发出的辐射，主要是长波辐射。 4、植物在繁育期期对低温的反应比生长期对低温的反应更为敏感，这一时期往往就是植物的温度临界期期。 5、水面蒸发速度的大小，与风速和饱和差成正比，与大气压力成反比。 6、台风是指形成在热带海洋上的强烈气旋。当台风在东经180度以西，赤道以北的西北太平洋海区形成后，我国气象部门将对其进行命名和编

雷达气象学期末复习重点

雷达系统组成：触发信号产生器，发射机，天线转换开关,天线，接收机，显示器脉冲重复频率PRF ：每秒钟产生的脉冲数目，脉冲间隔决定了探测距离；脉冲重复周期PRT ：两个相邻脉冲之间的时间间隔，PRT ＝1/PRF ；脉冲宽度τ：脉冲发射占有时间的宽度，单位微秒波长λ：电磁波在一个周期内在空间占有的长度；脉冲发射功率P ：发射机发出的探测脉冲的峰值功率；平均功率Pa:发射机在一个脉冲重复周期里的平均功率。天线方向图：在极坐标中绘出的通过天线水平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图。波束宽度: 在天线方向图上，两个半功率点方向的夹角。波束宽度越小，定向角度的分辨率越高，探测精度越高。天线增益：辐射总功率相同时，定向天线在最大辐射方向上的能流密度与各向均匀辐射的天线的能流密度之比。灵敏度：雷达检测弱信号的能力。用最小可辨功率Pmin 表示，就是回波信号刚刚能从噪声信号中分辨出来时的回波功率。平面位置显示器PPI ：雷达天线以一定仰角扫描一周时，测站周围目标物的回波。以极坐标形式显示。距离高度显示器RHI ：显示雷达天线正对某方位以不同的仰角扫描时目标物的垂直剖面图散射现象：当电磁波传播遇到空气介质和云、降水粒子时，入射的电磁波会从这些质点向四面八方传播相同频率的电磁波，称为散射现象。散射过程：入射电磁波使粒子极化，正负电荷中心产生偏移而构成电偶极子或多极子，并在电磁波激发下作受迫振动，向外界辐射电磁波，就是散射波。单个球形粒子的散射定义无量纲尺度参数：α=2πr/λ 当α<<1时：Rayleigh 散射，也称分子散射。如空气分子对可见光的散射。当0.1<α<50：Mie 散射。如大气中的云滴对可见光的散射。当α>50：几何光学：折射。如大雨滴对可见光的折射、反射，彩虹等光现象。瑞利散射：方向函数的具体形式：当雷达波是平面偏振波时，瑞利散射在球坐标中的方向函数为：()() ??θλπ?θβ222222464sin cos cos 2116,++-=m m r 当入射雷达波长一定，散射粒子的大小和相态一定（即r 、m 为常数），则: ()()??θ?θβ222sin cos cos ,+=C 米散射：单个球形粒子的散射 Rayleigh 散射与Mie 散射不同点： Rayleigh ：前后向散射相等，侧向散射为零。 Mie ：散射前向大于后向散射，α越大向前散射所占比越大，侧向散射不为零。关系： Mie 散射包含Rayleigh 散射，Rayleigh 散射是Mie 散射的特殊。后向散射：θ= 180o，只有后向散射能量才能被雷达天线接收。雷达截面：粒子向四周作球面波形式的各向同性散射，并以符号σ表示总散射功率与入射波能流密度之比，即雷达截面i s S R S 2 4)(ππσ=或)(4ππβσ=

气象学试题4

第四章水分一、名词解释题： 1. 饱和水汽压(E)：空气中水汽达到饱和时的水汽压。 2. 相对湿度(U)：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比。 3. 饱和差(d)：同温度下饱和水汽压与实际水汽压之差。 4. 露点温度(td )：在气压和水汽含量不变时，降低温度使空气达到饱和时的温度。 5. 降水量：从大气中降落到地面，未经蒸发、渗透和流失而在水平面上积累的水层厚度。 6. 干燥度：为水面可能蒸发量与同期内降水量之比。 7. 农田蒸散：为植物蒸腾与株间土壤蒸发的综合过程。 8. 降水距平：是指某地实际降水量与多年同期平均降水量之差。 9. 降水变率=降水距平/多年平均降水量×100％ 10. 辐射雾：夜间由于地面和近地气层辐射冷却，致使空气温度降低至露点以下所形成的雾。二、填空题： 1. 低层大气中的水汽，随着高度的升高而(1) 。 2. 蒸发量是指一日内由蒸发所消耗的(2) 。 3. 相对湿度的日变化与温度的日变化(3) 。 4. 使水汽达到过饱和的主要冷却方式有(4) 冷却、接触冷却、(5) 冷却和(6) 冷却。 5. 空气中水汽含量越多，露点温度越(7) 。空气中的水汽达到饱和时，则相对湿度是(8) 。答案：(1)减少，(2)水层厚度，(3)相反，(4)辐射，(5)混合，(6)绝热，(7)高,(8)100％。三、判断题： 1. 当气温高于露点温度时，饱和差则等于零。 2. 相对湿度在一天中，中午最大，早上最小。 3. 甲地降水相对变率较乙地同时期的相对变率大，说明甲地降水量比乙地多。 4. 形成露时的露点温度在零上，出现霜时的露点温度在零下。 5. 当干燥度小于0.99时，为湿润，大于4为干燥。答案：1. 错， 2. 错， 3. 错， 4. 对， 5. 对。四、选择题： 1. 当饱和水汽压为8hPa，相对湿度为80％，则水汽压为( )。 ①6.4hPa，②4.6hPa，③8.0hPa，④4.0hPa 2. 当相对湿度为100％时，则( )。 ①气温高于露点，饱和差=0； ②气温=露点，饱和差大于零； ③气温=露点，饱和差=0； ④气温低于露点，饱和差小于零。 3. 中午相对湿度变小,主要因为气温升高，从而使( )。 ①e增大，E不变；②E比e更快增大③E减小，e更快减小；④蒸发量增大，E降低。答案：1.①；2.③； 3.②。五、简答题： 1. 何谓降水变率？它与旱涝关系如何？答：降水变率=降水距平/多年平均降水量×100％。它表示降水量变动情况，变率大，说明该地降水量距平均值的差异大，即降水量有时远远超过多年的平均值，这样就会出现洪涝灾害；相反，有时降水量远远少于平均降水量，则相应会出现严重缺水干旱。 2. 相对湿度的日、年变化规律如何？答：相对湿度的日变化与气温日变化相反。最大值出现在凌晨，最小值出现在14～15

卫星与雷达

预报员试题/卫星与雷达；总计184道试题，选择题96道，术语题9道，判断题46道，问答33题极轨卫星：。轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。 4 1 地球同步（或静止）卫星。位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。 4 1 太阳耀斑：。在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。 4 3 多普勒效应：。指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。 4 3 下击暴流：-----------------------------------------------------。能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。 4 1 云线：-----------------------------------------------------。带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。 4

阵风锋：-----------------------------------------------------。雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。 4 3 雹暴云团、-----------------------------------------------------。以冰雹、大风天气为主的云团。 4 3 在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表： A.可见光图、红外图、水汽图 B.红外图、水汽图、可见光图 C.红外图、可见光图、水汽图 D.水汽图、可见光图、红外图 C 1 1 红外云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um B 1 1 可见光云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um C 1 1 水汽云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um A 1

气象学试题

第三章温度一、名词解释题： 1. 温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)最低温度(气温)之差。 2. 温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3. 日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即 T平均 = (T02＋T08＋T14＋T20)÷4。 4. 候平均温度：为五日平均温度的平均值。 5. 活动温度：高于生物学下限温度的温度。 6. 活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。 7. 有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。 8. 有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。 9. 逆温：气温随高度升高而升高的现象。 10. 辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。 11. 活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。 12. 容积热容量：单位容积的物质，升温1℃，所需要的热量。 13. 农耕期：通常把日平均温度稳定在0℃以上所持续的时期，称为农耕期。 14. 逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。 15. 三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。二、填空题： 1. 空气温度日变化规律是：最高温度出现在 (1) 时，最低温度出现 (2) 时。年变化是最热月在 (3) ，最冷月在 (4) 月。 2. 土温日较差，随深度增加而 (5) ，极值(即最高，最低值)出现的时间，随着深度的增加而 (6) 。 3. 水的热容量(C)比空气的热容量 (7) 。水的导热率(λ)比空气 (8) 。粘土的热容量比沙土的要 (9) ，粘土的导热率比沙土 (10) 。 4. 干松土壤与紧湿土壤相比： C干松土

雷达气象学1-知识点综合3

《雷达气象学》知识点--2014版本第一章前言 1 天气雷达的主要功能 2 天气雷达回波的形成的两种机制。 3 天气雷达系统的组成和主要参数（λ，PRF，τ）。 4 天气雷达的常用观测方式PPI、RHI、VCP（VOL体扫） 5 我国新一代天气雷达网的业务情况介绍第二章气象目标物对雷达电磁波的散射 1 散射的物理本质 2、Rayleigh散射和Mie散射的概念、区别与联系； 3、若干基本物理量（散射函数，散射截面，雷达截面，雷达反射率，雷达反射率因子，等效反射率因子）的概念、物理意义以及他们之间的联系。 4、Z和dBZ的转化计算。 5、后向散射截面σb与尺度参量α的关系。 6、水滴球、冰球、外包水膜冰球的散射能力比较。 7、介质小椭球体的散射 8、晴空回波的成因第三章大气、云、降水粒子对雷达波的衰减 1、衰减的物理本质 2、电磁波在大气传输过程中的衰减特性及衰减公式。 3、大气气体、云、雨、雪、冰雹等对雷达电磁波的衰减能力及比较。 4、衰减对雷达探测的影响。 5、衰减和波长的关系第四章雷达气象方程 1、单个目标的雷达方程的推导。 2、云及降水的雷达气象方程的推导。 3、雷达气象方程的讨论。 4、雷达方程成立的条件。 5、有效照射体积、照射深度、波束宽度、天线方向图、天线增益 6、雷达常数及简化的雷达方程 7、雷达气象方程的应用 8、考虑充塞系数和衰减的雷达方程第五章雷达电磁波在大气中的折射 1、产生折射现象的物理原因和折射规律 2、折射指数N单位与温度、压力和水汽压的关系 3、射线的曲率和等效地球半径的概念。 4、折射指数随高度变化的几种形式。 5、地球球面和大气折射对雷达探测远距离气象目标的影响。