新一代天气雷达复习笔记

第一章引论

1.1 新一代天气雷达概述

CIRNAD/SA型雷达主要由RDA（Radar Data Acquisition）、RPG（Radar Product Generator）、PUP（Principal User Processor）三部分构成。

RDA（Radar Data Acquisition）由四个部分组成：发射机、天线、接收机、信号处理器。

发射机：产生高功率（峰值功率750KW）非常稳定的10cm的射频脉冲。

天线：

扫描方式：扫描方式告诉雷达在一次体积扫描中使用多少仰角和时间。CINRAD/SA使用三种扫描方式：

扫描方式1#：5分钟完成14个不同仰角上的扫描；

扫描方式2#：6分钟完成9个不同仰角上的扫描；

扫描方式3#：10分钟完成5个不同仰角上的扫描；

体扫模式：体扫模式规定使用哪个扫描方式，并且规定哪些具体的仰角。目前CINRAD/SA定义的体扫模式有4个：VCP11(扫描方式1# )、VCP21(扫描方式2# )、VCP31(扫描方式3# )、VCP32(扫描方式3# )。VCP31和VCP32的区别在与VCP31使用长脉冲而VCP32使用短脉冲。

最常用的VCP为VCP21

接收机：放大由天线接收的回波能量，以便模数转换和后续处理。

信号处理器完成三种重要功能：地物杂波消除、模数转换，以及退多普勒数据的距离折叠。

RPG（Radar Product Generator）主要任务是把RDA传来的基本数据，对其处理和生产各种产品分发给PUP。

产品分为基本产品和导出产品。

基本产品：指定仰角上的基本反射率因子、基本径向速度和基本谱宽产品。

导出产品：把体扫基数据经过特定算法而得到的产品。

PUP（Principal User Processor）获取、存储和显示产品。

主要功能包括：产品请求（获取）、产品数据存储和管理、状态监视、产品编辑注释

产品请求方式：常规产品列表（RPS）、一次性请求（OTR）、产品-预警配对（PAP）

1.2 天气雷达的局限性

（1）是波束中心的高度随距离的增加而增加；

（2）是波束宽度随距离的增加而展宽；

（3）是静静锥区的存在。

（4）探测能力和雷达周围净空环境有关，受地物阻挡的影响大。

前两点使得雷达对于远距离的目标的探测能力降低，而第三点使得雷达对于非常近的目标物的探测能力受限。

第二章多普勒天气雷达原理

2.1 后向散射截面

后向散射截面的定义是：设有一个理想的散射体，其截面面积为σ，它能全部接收射到其上的全部能量，并且均匀地向四周散射，若该理想散射体返回雷达天线的电磁波能流密度，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面积σ就称为实际散射体的后向散射截面。

后向散射截面是一个虚拟的面积，它可以用来定量地表示粒子后向散射能力的强弱。粒子的后向散射截面不等于它的几何截面。

2.2 球形粒子的散射

球形粒子的散射很大程度上依赖于粒子直径D 和入射波长λ之比。对于D 远小于λ的情况下的球形粒子的散射称为瑞利散射（雷利散射）；而对于D 和λ相当的情况下的球形粒子的散射称为米散射。

雷利散射

λπαD =，当α<<1时（α<0.13）， 6245D K λ

πσ=，D 为粒子直径，λ为入射波长，2

122+-=m m K 其中m 为构成粒子介质的复折射指数。有雷利散射的后向散射截面σ的公式可以看出：在雷利散射条件下，后向散射截面和粒子直径的6次方成正比和波长的4次方成反比。后向散射还和2

K 有关，水球的2K 值对为0.93左右，冰球的2K 为0.197，所以瑞利散射情况下冰球的后向散射截面大约只有同样大小水球的1/5。

米散射

无论是冰球或和水球，其后向散射截面都随着球形粒子直径的增加而迅速地呈波动性地增大，当D 较大时，冰球后向散射截面随D 的增加而增大的速度超过水球。

2.3 电磁波在大气中的衰减和折射

衰减

电磁波在大气中的衰减是因为电磁波投射到气体分子或云雨粒子上时，一部分能量被散射，一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。

折射

标准大气折射、临界折射、超折射、无折射、负折射

标准大气折射：在标准大气情况下，Rm=8500Km（等效地球半径），为实际地球半径的4/3倍，波束路径向下弯曲，这种折射称为标准大气折射。可以代表中纬度地区对流层中大气折射的一般情况，一般称为正常折射。

临界折射：当波束路径的曲率和地球表面的曲率相同时，即波束传播路径与地表面平行，则称为临界折射。

超折射：当波束路径大于地球表面的曲率时，即雷达波束在传播的过程中将碰到地面，经地面反射后继续向前传播，再弯曲到地面，再经地面反射，重复多次，雷达波束在地面和某层大气之间，依靠地面的反射向前传播，与波导管中的微波传播相似，故称为大气波导传播，又称超折射。等效地球半径Rm<0。产生超折射地物回波，呈辐辏状排列的短线强回波（和当地地形地物十分一致）。产生的气象条件：气温向上递增，同时水汽压向上迅速递减，也就是常说的暖干盖的大气层结。

无直射：雷达波束沿直线传播。

负折射：雷达波束向上弯曲（湿度随高度增加，温度向上迅速递减）。（多产生在盛夏大陆的中午，大气底层温度的递减率有可能大于干绝热递减率，从而产生负折射）

2.4 雷达气象方程

参数

与发射机有关的参数

波长λ，决定气象雷达性能的一个重要参数。X、C、S波段，我国新一代天气雷达使用C、S波段（即5公分、10公分雷达）。

脉冲宽度τ：探测脉冲的持续振荡时间。所以，脉冲长度h=τc。因为雷达的收发特性，所以，有效照射深度为脉冲长度的一半τc/2（雷达径向的最小分辨率）。脉冲功率Pt：雷达脉冲的峰值功率称为脉冲功率。为了增强雷达的探测能力，其

脉冲功率常常很大。我国新一代天气雷达的Pt 在650~800Kw 之间。

脉冲重复频率：雷达每秒产生的触发脉冲的数目，PRF 表示。我国新一代天气雷达的PRF 在300~1300Hz 之间。脉冲重复周期PRT 为PRF 的倒数。与天线有关的参数

天线的方向图及波束宽度：在天线方向图上，两个半功率点方向的夹角，称为波束宽度。CINRAD/SA 的天线直径9米左右，波束宽度在1°左右。波束宽度越小，角分辨率越高，探测精度也越高，是雷达天线的重要技术参数。

天线增益G ：定向天线在最大辐射方向的能流密度和各向均匀辐射的天线能流密度之比。CINRAD/SA 的天线增益G ≥44dB

与接收机有关参数

接收机灵敏度：接收机能分辨的最小可辨功率，P min 表示。CINRAD/SA 的P min 短脉冲(1.57μs)为-107dBm ，对于长脉冲（4.71μs ）为-113dBm

气象雷达方程

∑=单位体积i t r r h G P P σπθφλ2222)2(ln 1024

气象目标强度的度量

反射率和反射率因子反射率：单位体积中云雨粒子后向散射截面的总和称为反射率。（和雷达参数有关）反射率因子：单位体积中降水粒子直径6次方的总和称为反射率因子。（和雷达参数无关，不同雷达可以相互比较）

由于反射率因子Z 的变化区间很大（可以跨越几个数量级），为方便起见，采用dBZ 来表示反射率因子的大小dBZ = 0Z lg

10Z ?，其中360/1m mm Z =。在雷达上dB 和dBZ 是完全不同的两个概念。dB 表示回波功率的大小 m in lg

10P P dB r ?=。

2.5 最大不模糊距离和距离折叠最大不模糊距离是这样一个距离，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回波返回到雷达时，下一个脉冲刚好发出，也就是他等于说光速在雷达两个脉冲之间的时间间隔所走距离的一半。PRF

C CT r ?==221

max C 是光速，T 是雷达重复周期，PRF 是雷达重复频率。

距离折叠是指雷达对产生雷达回波的目标位置的一种辨认错误，当目标物位于最大不模糊距离以外时，雷达却把目标物显示在最大不模糊距离以内的某个位置。一般形象地称为“距离折叠”

2.6 多普勒效应

多普勒天气雷达通常不是直接测量多普勒频移，而是通过测量相继返回的脉冲之间的位相差来确定目标物的径向速度的

2.7 最大不模糊速度和速度模糊

多普勒雷达测量多普勒速度的方法是利用相继返回的两个脉冲之间的相位变化来确定多普勒速度值的，而它们的最大相位相移的上限是180°（π），与180°脉冲对相移所对应的目标物径向速度值称为最大不模糊速度，4max PRF

V ?=λ ，其

中λ是波长，PRF 是雷达重复频率。

速度模糊是指当多普勒速度大于V max 时，相继返回的两个脉冲之间的相位变化超

过180°（π），而雷达却只能测量出小于180°（π）的值，相应的给出的多普勒速度值也是小于V max 的值，我们称这个现象就叫速度模糊。

2.8 谱宽

谱宽实际上是指速度谱宽数据，它是对一个距离库中速度离散度的度量，谱宽越大，速度估计的可靠性就减小。

些典型的气象特征和条件可导致相对高的谱宽，他们包括：（1）气团的界面附近，如锋面边界和雷暴的出流边界；（2）雷暴；（3）切变区域；（4）湍流；（5）风切变；（6）降落速度不同的尺度不同的雨和雪。

一些非气象条件也可使谱宽增加，包括：（1）天线转速；（2）距离；（3）雷达的信噪比；

2.9 雷达取样技术

多普勒两难由“最大不模糊距离”和“最大不模糊速度”的公式：PRF C CT r ?=

=221max 和 4max PRF

V ?=λ 可知，当雷达波长λ一定时，r max 与PRF 成反比，而V max 与PRF 成正比，即不存在一个PRF ，既使r max 较大，又使V max 较大，我们称为“多普勒两难”。

由于“多普勒两难”，多普勒天气雷达常用不同的重复频率来测量反射率因子和径向速度数据。用低PRF 测量反射率因子（得到大的R max ），用高PRF 测量径向速度（得到大的V max ）。

VCP21模式的取样方式：

新一代天气雷达观测规定 (第二版) 综合观测司二○一八年十二月

第一章总则第一条本规定是在《新一代天气雷达观测规定》（见气测函〔2005〕81号）基础上，为适应新一代天气雷达业务发展，进一步加强对新一代天气雷达业务的管理，依据《中华人民共和国气象法》和《气象设施和气象探测环境保护条例》修订而成。第二条新一代天气雷达是指中国气象局布网的S波段、C波段多普勒天气雷达，其主要观测目的是监测和预警灾害性天气，特别是热带气旋、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴以及其它天气系统中的中小尺度结构等。第三条新一代天气雷达观测业务是气象观测业务的重要组成部分，主要包括数据采集、处理、存储、传输、质控、整编、归档和雷达系统的维护维修、定标及气象探测环境保护等内容。第二章岗位要求与职责第四条新一代天气雷达观测人员应具备相关专业大专及以上学历或中级及以上技术职称，了解雷达基本结构和原理，掌握雷达维护维修、定标及回波分析等技能。第五条新一代天气雷达观测人员主要职责: （一）按照本规定开展观测工作，确保重大灾害性天气观测无遗漏和资料的可靠性、完整性、及时性及真实性。（二）填写、保管各种电子和纸质记录、表簿及技术档案。

（三）执行雷达运行、监控和其他有关规章制度。（四）负责雷达系统运行保障、工作模式选择、雷达系统适配参数和元数据参数管理、软件维护。（五）负责雷达系统定标，以及雷达系统和附属设备的维护、保养与检修，保证雷达系统和附属设备稳定运行。 (六)负责雷达观测资料的整编、刻录（拷贝）、归档、存贮、可靠性检查。第三章探测环境与保护第六条雷达站址环境及相关要求如下：（一）在雷达主要探测方向，包括重点服务地区和重要天气过程的主要来向，其遮挡物对雷达电磁波的遮挡仰角不应大于0.5?，其他方向的遮挡仰角不应大于1?，孤立遮挡方位角不应大于1?，且总的遮挡方位角不应大于5?，邻近雷达能覆盖该遮挡区域的则可适当降低要求。（二）雷达站周边不能有影响雷达工作的电磁干扰，一旦出现干扰，相关管理部门应及时向当地无线电管理委员会提出申请，协调解决。（三）建站时应绘制四周遮挡角分布图，以及距测站上空1千米高度和海拔3千米、6千米高度的等射束高度图，观测环境发生变化时应重新绘制遮挡角分布图、等射束高度图，并上报上级业务主管部门。（四）应采用2000国家大地坐标系和1985国家高程基准，确定雷达天线馈源的经度、纬度、海拔高度，并作为雷达位臵报上级业务主管部门。经、纬度误差应小于1秒，海

1多普勒天气雷达原理与应用

雷达波长，K 表示与复折射指数有关的系数，C 为常数，之决定于雷达参数和降水相态。四、了解距离折叠最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c 为光速，PRF 为脉冲重复频率。距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax ）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax 之外时，雷达却把目标物显示在Rmax 以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。五、理解雷达探测原理。反射率因子Z 值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。反射率因子（回波强度）： ?=dD D D N Z 6)( 3 60/1m mm Z = 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。意义：一般Z 值与雨强I 有以下关系：层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模糊的处理等，均增大了雷达资料的误差。虽然如此，由于径向速度是从多个脉冲对得到的径向速度的平均值，为平均径向速度，雷达反射率因子通过对沿径向上的四个取样体积平均得到的，其径向分辨率相当于四个取样体积的长度，这也使雷达探测的资料具有一定的代表性。第二章天气雷达图像识别一、掌握多普勒效应多普勒效应为，当接收者或接受器与能量源处于相对运动状态时，能量到达接受者或接收器时频率的变化。多普勒频率，是由于降水粒子等目标的径向运动引起的雷

第六部分多普勒天气雷达原理与应用（周长青）我国新一代天气雷达原理；天气雷达图像识别；对流风暴的雷达回波特征；新一代天气雷达产品第一章我国新一代天气雷达原理一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能新一代天气雷达系统由三个主要部分构成：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）。二、了解电磁波的散射、衰减、折射散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。衰减：电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减，造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。折射：电磁波在真空中是沿直线传播的，而在大气中由于折射率分布的不均匀性（密度不同、介质不同），使电磁波传播路径发生弯曲的现象，称为折射。三、了解雷达气象方程在瑞利散射条件下，雷达气象方程为：其中Pr表示雷达接收功率，Z为雷达反射率，r为目标物距雷达的距离。Pt表示雷达发射功率，h为雷达照射深度，G为天线增益，θ、φ表示水平和垂直波宽，λ表示雷达波长，K表示与复折射指数有关的系数，C为常数，之决定于雷达参数和降水相态。四、了解距离折叠最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c为光速，PRF为脉冲重复频率。距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。五、理解雷达探测原理。反射率因子Z值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。反射率因子（回波强度）：即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。意义：一般Z值与雨强I有以下关系：层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模

王乐夫《公共管理学》配套模拟试题及详解（二）一、简述题（共5题，共30分） 1．公共行政答：公共行政是指国家行政组织或公共行政组织在宪法和有关法律的规定范围内对国家和社会公共事务所进行的管理活动。这个定义包括“谁在管理”、“如何管理”、“管理什么”三个方面。 ①国家行政组织或公共行政组织是行政管理的主体，由于各国国家政治体制和行政体制各不相同，行政管理的主体也不相同； ②行政管理的主体并不是国家的最高权力机关，而是与立法、司法部门相对而言的行政执行部门或最高国家权力机关的执行机关； ③管理国家和社会公共事务突出了“公共”的特性，涉及到公共权力的运用、公共利益、公共政策、公共服务等问题。 2．B途径答：B途径是公共管理学研究途径之一。B途径重视的不再是内部行政管理的机制与过程，而是受管理主义的影响，主张效法企业，以企业管理的方法来提升公共部门的服务质量，新公共管理思潮是其代表。在这一派的理论中，许多概念是直接从企业管理借鉴过来的，如民营化、企业型政府、全面质量管理、绩效评估等。B途径的公共管理的特征如下。 ①偏爱企业管理的原则； ②对公、私部门的差异不作严格区分； ③除了重视策略管理及组织间的管理外，还强调对公共管理的过程进行管理；

④在研究方法上也偏爱诸如实验设计之类的量化方法。 B途径主要来自商学院，强调以研究和理论取向，应用和融合不同学科的理论、方法和技术，发展一种以公共管理与私人管理相比较为基础的综合框架，注重战略管理，关心过程问题，把焦点集中在职业化的公共管理者而非政治执行官身上。 3．政务公开答：政务信息公开是指政务部门以及法律法规授权的具有管理公共事务职能的公共组织主动或根据公众的申请公开政务信息．并方便社会公众获取的各种活动与制度的总称。就我国而言，推行政务信息公开，是提高科学执政、民主执政、依法执政能力和水平。构建社会主义和谐社会的必然要求；是推进社会主义民主，建设法治政府的重要举措；是建立行为规范、运转协调、公正透明、廉洁高效的行政管理体制的重要内容。政务信息公开必须按照合法性原则、及时性原则、真实性原则、利益平衡原则、不收费原则和责任原则来进行。 4．政策问题答：公共政策问题，是指基于特定的社会问题，由政府列入政策议程并采取行动，通过公共行为希望实现或解决的问题，它是一种特殊的社会问题。公共政策问题的基本内涵应主要包括如下几个方面：（1）社会客观现象或问题情境。政策问题来源于社会期望与社会现状之间的差距。（2）对上述问题的察觉与认同。即便存在上述客观现象或问题情境，倘若它并没有被社会大多数人所察觉，它也只能是一种潜在的社会问题。（3）价值、利益与规范的冲突。这种冲突除了表现于个体之间，更多地表现于个体与团体、团体与团体，以至于个体、团体与整个社会之间的矛盾与冲突。（4）团体的活动与力量。让某些个人问题转变为社会问题，直至上升为政策问题，往往不是少数个人行动就能奏效的。⑤政府的必要行动。

1 多普勒天气雷达主要由几个部分构成？每个部分的主要功能是什么？答：主要由雷达数据采集子系统（RDA ），雷达产品生成子系统（RPG ），主用户终端子系统（PUP ）三部分构成。RDA 的主要功能是：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本数据。RPG 的主要功能是：由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户，是控制整个雷达系统的指令中心。PUP 的主要功能是：获取、存储和显示产品，预报员主要通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上。 2 多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些？答：一、对龙卷、冰雹、雷雨大风、暴洪等多种强对流天气进行监测和预警；二、利用单部或多部雷达实现对某个区域或者全国的降水监测；三、进行较大范围的降水定量估测；四、获取降水和降水云体的风场信息，得到垂直风廓线；五、改善高分辨率数值预报模式的初值场。 3 我国新一代天气雷达主要采用的体扫模式有哪些？答：主要有以下三个体扫模式：VCP11——规定5分钟内对14个具体仰角的扫描，主要对强对流天气进行监测；VCP21——规定6分钟内对9个具体仰角的扫描，主要对降水天气进行监测；VCP31——规定10分钟内对5个具体仰角的扫描（使用长脉冲），主要对无降水的天气进行监测。 4 天气雷达有哪些固有的局限性？答：一、波束中心的高度随距离的增加而增加；二、波束宽度随距离的增加而展宽；三、静锥区的存在。 5 给出雷达气象方程的表达式，并解释其中各项的意义。答： P t 为雷达发射功率(峰值功率)； G 为天线增益；h 为脉冲长度；、：天线在水平方向和垂直方向的波束宽度； r 为降水目标到雷达的距离；：波长； m ：复折射指数； Z 雷达反射率因子。 6 给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式，并说明其意义。答：∑= 单位体积6i D z ，反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和，与波长无关。 7 给出后向散射截面的定义式及其物理意义。答：定义：设有一个理想的散射体，其截面面积为?，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀的向四周散射，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，Z R C Z m m r h G p p t r ?=?+-=2 2222223212ln 1024λθ?πθ?λi S s R S 24πσ=

练习题2 1．业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描模式（VCP11、VCP21、VCP31）2．多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于：前者可以测量目标物（沿雷达径向速度），从而大大加强了天气雷达对各种天气系统特别是（强对流天气系统）的识别和预警能力。 3．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于（400km）。 4．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于（150km）。 5．新一代雷达观测的实时的图像中，提供了丰富的有关（强对流天气）信息。 6．新一代雷达速度埸中，辐合（或辐散）在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线（一致）。7．新一代雷达速度埸中，气流中的小尺度气旋（或反气旋），在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，但中心连线走向则与雷达射线相（垂直）。 8．新一代天气雷达观测采用的是北京时。计时方法采用24小时制，计时精度为秒。 9．速度场（零等值线）的走向不仅表示风向随高度的变化，同时表示雷达有效探测范围内的（冷、暖平流）。 10．在距离雷达一定距离的一个小区域内，通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析，可以确定该区域内的气流（辐合）、（辐散）和（旋转）等特征。 11．天气雷达是用来探测大气中降水区的（位置）、大小、强度及变化

12．气象目标对雷达电磁波的（散射）是雷达探测的基础。 13．气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。当雷达波长确定后，球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于粒子直径D 和入射波长λ之比。对于（D远小于λ）情况下的球形粒子散射称为瑞利散射；而（D与λ尺度相当）情况下的球形粒子散射称为（Mie）米散射。 14．多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测（反射率因子）,用高脉冲重复频率PRF测（速度）。 15．每秒产生的触发脉冲的数目，称为（脉冲重复频率），用PRF 表示。两个相邻脉冲之间的间隔时间，称为（脉冲重复周期），用PRT表示，它等于脉冲重复频率的（倒）数。 16．降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成（正比）。与取样体积到雷达的距离的平方成（反比）。 17．S波段天气雷达是（10）cm波长的雷达。 18．在天线方向上两个半功率点方向的夹角称为（c波束宽度）。19．在强回波离雷达（较近）时，有可能产生旁瓣造成虚假回波. 20．降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而（增大）。 21．0 dBZ、－10dBZ、30dBZ和40dBZ对应的Z值分别为（1）、（0.1）、（1000）、（10000） (mm6/m3)。 22．SA雷达基数据中反射率因子的分辨率为(1km×1°)。 23．写出Z-I关系的表达公式 (b Z ) AI 24．Ze的物理意义是（所有粒子直径的６次方之和）。 25．雷达反射率η是单位体积中，所有降水粒子的（雷达截面之和）。 26．雷达气象方程说明回波功率与距离的（二）次方成反比。

公共治理理论的主要内容第一，公共治理是由多元的公共管理主体组成的公共行动体系；第二，公共管理的责任边界具有相当的模糊性第三，多元化的公共管理主体之间存在着权力依赖和互动的伙伴关系；第四，治理语境下的公共管理，是多元化的公共管理主体基于伙伴关系进行合作的一种自主自治的网络管理。第五，治理语境下的政府在社会公共网络管理中扮演着“元治理”角色。 4、新公共服务理论主要观点：第一，政府的职能是服务而不是掌舵；第二，公共利益是目标而非副产品；第三，在思想上要具有战略性，在行动上要具有民主性；第四，为公民服务，而不是为顾客服务；第五，责任并不简单；第六，重视人，而不只是重视生产率；第七，公民权和公共服务比企业家精神更重要。第三章：公共组织 1、公共组织概念：是指不以营利为目标、以追求公共利益为价值取向，以协调利益关系、提供公共服务、管理公共事务、维护公共秩序为基本职能的组织，它一般拥有公共权力或者公共权力的授权，负有公共责任。准政府组织：介于政府组织与非营利组织之间的一种过渡型公共组织，即非营利的以增进公共利益为组织目标，但通过授权等行使一定的行政权力，对公共事务的管理具有一定强制性的公共组织。 2、非营利组织的含义和特征：含义：是以增进社会公共利益为组织目标，且是非官方的，即本身并不具有行政权力的公共组织，具有非强制性和服务性。特征：萨拉蒙和安黑尔：正式组织性、非政府性、非利润分配、自主管理性、志愿性和公共性沃尔夫：有服务大众的宗旨；不以营利为目的的组织机构；有一个不致令任何、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

word 关于印发新一代天气雷达业务质量考核办法（试行）的通知各省、自治区、直辖市气象局：《新一代天气雷达业务质量考核办法（试行）》已经中国气象局审定通过，现印发给你们，自2012年1月1日起实施，请遵照执行。二○一一年九月二十八日中国气象局综合观测司气测函〔2011〕202号

word 新一代天气雷达业务质量考核办法（试行）一、目的和要求开展新一代天气雷达业务质量考核工作的目的：通过对新一代天气雷达台站各项业务工作的考核，进一步规范全国新一代天气雷达基本业务，促进雷达整体业务质量水平的提高。本办法依据《新一代天气雷达观测规定》、《新一代天气雷达业务管理和运行保障职责》、《综合气象观测系统运行监控业务职责流程（试行）》等规定制定，用于对中国气象局布局的新一代天气雷达台站各项业务工作的考核。业务质量考核工作坚持实事求是的科学态度，考核工作严禁弄虚作假。二、考核内容本办法考核的雷达业务是指以单部新一代天气雷达为单位开展的台站级雷达观测业务和雷达保障业务。其中，台站级雷达观测业务包括：数据采集，产品生成，数据产品传输，观测分析联防，数据产品存储、整编、归档和质量报表编制等内容；台站级雷达保障业务包括：日、周、月维护以及参与年维护、巡检工作情况，故障维修，维护维修信息在综合气象观测系统运行监控平台（以下简称“ASOM”）中的填报，防雷检查，消防检查，雷达备件、仪器、仪表保管及保养等内容。为反映雷达业务人员个人和雷达台站整体的工作情况，本办

word 法对雷达业务人员个人和雷达台站业务分别进行考核；为反映雷达业务各项工作情况，本办法对考核内容实行分项统计。三、基数与错情统计新一代天气雷达业务基数及错情由雷达观测业务和雷达保障业务基数及错情组成。各新一代天气雷达台站应建立雷达业务交接班制度，雷达业务交班人员应统计每日工作基数和错情，接班人员要对上一班的工作基数和错情进行校对，并及时纠正，接班人员未校对出错误，后期审核发现后出错人按实际错情计算，接班人员按实际错情的一半计算。（一）雷达业务基数统计 ⒈雷达观测业务个人基数统计（1）数据与产品雷达观测业务人员值班期间应确保雷达基数据正常采集和存储，确保雷达产品正常生成。 ①数据采集基数按规定要求，雷达正常采集存储基数据的每小时计0.5个基数；基数据采集存储不满1小时的，该小时内基数据正常采集存储时间大于30分钟的计0.3个基数，小于30分钟的计0.2个基数；未采集存储的不计基数。采集的基数据应及时存储，未存储则不计基数。 ②产品生成基数按规定要求，雷达正常生成业务要求所有产品的每小时计

《公共管理学》王乐夫版本第一章：导论 1、公共管理的概念：公共管理是公共行政的一个分支学派。公共管理是公共行政中重视公共组织或非营利组织实施公共管理的技术与方法，重视公共项目与绩效的管理，重视公共政策执行的理论派别和分支学科。 2、公共管理与公共行政的区别和联系差别：联系：第一：公共管理作为一种独立的范式还没有出现，公共管理是公共行政的一个分支学派；第二：公共管理是公共行政中重视公共组织或非营利组织实施公共管理的技术与方法，重视公共项目与绩效的管理，重视公共政策执行的理论派别；第三：公共管理在实施管理的主体、管理活动的内容和范围、管理的目标等一些基本的原则和管理理念方面，仍然与公共行政保持一致。 3、公共物品的概念和特征含义：公共物品是指用于满足社会公共消费需要的物品、劳务或服务，是具有消费的非竞争性和非排他性、自然垄断性以及收费困难等特征的物品。特征：消费的非竞争性和非排他性、自然垄断性、收费困难、规模效益大、初始投资量大。 4、公共管理与工商企业管理的区别第一，管理性质的不同，公共管理是国家、政府以及其他公共组织的职能、活动范围，与公共利益相关，具有广泛的社会公众参与，以行使公共权力为基础，是一个公共领域。工商企业管理是工商企业或者个人对从原材料购买、加工生产到销售等活动所进行的管理，是工商企业自己的事，主要遵循市场价值规律，是企业内部的事务领域。第二，两者的使命不同，公共管理以服务公众、实现公共利益和维护公共秩

序为目的，以效率、民主、公平为价值；工商企业管理以营利为目的，注重效率合理利润。第三、责任的性质和范围不同，与工商管理相比，公共管理更强调公共责任、社会责任。第四、管理的广泛性、复杂性的晨读不同，公共管理的对象范围更为广泛、复杂，绩效评估更加困难。 5、善治的标准：90年代后，世界银行提出了“善治”口号，合法、法治、负责、透明、有效的政府构成了善治的基本要素，成为规范政治权力的主要标准。 6、公共管理学的产生？（背景、标志）背景：第一、执行研究将问题的焦点由组织转移到公共项目及其产生的结果上。执行研究把项目放到了核心地位并要求研究组织如何对项目作出贡献。第二、执行研究超出了公共行政学以及政治学的范围，而达到了更广泛、更综合的跨学科的程度。正是这种由组织结构与过程向项目与绩效的焦点转移的趋势以及不同学科者的共同努力，促成了公共管理学的兴起。产生标志：1991年，美国召开了第一次全国公共管理学术研讨会，被看作是公共管理学作为一个新的分支学科产生的标志。 7、公共管理学的研究途径（选择题）美波齐曼公共政策途径企业管理途径戴维。H。罗森布鲁姆管理途径政治途径法律途径第二章：公共管理的理论发展 1、公共行政理论的演进（选择题）（主要掌握人物、著作、及代表性的观点）

目录第一章引论 (2) 1.1 新一代天气雷达概述 (2) 1.2 天气雷达的局限性 (2) 第二章多普勒天气雷达原理 (3) 2.1 后向散射截面 (3) 2.2 球形粒子的散射 (3) 2.3 电磁波在大气中的衰减和折射 (3) 2.4 雷达气象方程 (4) 2.5 最大不模糊距离和距离折叠 (5) 2.6 多普勒效应 (5) 2.7 最大不模糊速度和速度模糊 (5) 2.8 谱宽 (5) 2.9 雷达取样技术 (6) 第三章多普勒雷达图识别基础 (6) 3.1 识别反射率基本知识 (7) 3.2 识别速度图的基本知识 (7) 第四章雷达数据质量控制 (11) 4.1 地物杂波抑制 (11) 第五章对流风暴及其雷达回波特征 (12) 5.1 普通风暴单体生命史： (12) 5.2 强风暴的雷达回波特征： (12) 5.3 弱垂直风切变中的强风暴——脉冲风暴的回波特征 (12) 5.4 中等到强垂直风切变环境中多单体风暴的雷达回波特征 (13) 5.5 超级单体 (13) 第六章灾害性对流天气的探测与预警 (15) 6.1 龙卷 (15) 6.2 大冰雹 (16) 6.3 灾害性大风 (16) 6.4 暴洪（短时强降水） (17) 6.5 强对流天气预报和预警的发布 (17) 第七章雷达产品与算法 (18) 7.1 产品概述 (18) 7.2 基本产品 (19) 7.3 一些算法简单的重要导出产品 (20) 7.4 风暴单体识别与跟踪算法及其产品 (24) 7.5 冰雹指数产品及其算法 (24) 7.6 中气旋（M）和龙卷涡旋特征（TVS）算法和产品 (25) 7.7 V AD风廓线算法 (25) 7.8 降水算法及其产品 (26) 参考文献： (29)

最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c 为光速，PRF 为脉冲重复频率。距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax ）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax 之外时，雷达却把目标物显示在Rmax 以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。五、理解雷达探测原理。反射率因子Z 值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。反射率因子（回波强度）： ?=dD D D N Z 6)( 0lg 10Z Z dBZ ?= 360/1m mm Z = 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。意义：一般Z 值与雨强I 有以下关系：层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模糊的处理等，均增大了雷达资料的误差。虽然如此，由于径向速度是从多个脉冲对得到的径向速度的平均值，为平均径向速度，雷达反射率因子通过对沿径向上的四个取样体积平均得到的，其径向分辨率相当于四个取样体积的长度，这也使雷达探测的资料具有一定的代表性。第二章天气雷达图像识别一、掌握多普勒效应多普勒效应为，当接收者或接受器与能量源处于相对运动状态时，能量到达接受者或接收器时频率的变化。多普勒频率，是由于降水粒子等目标的径向运动引起的雷达回波信号的频率变化，也称为多普勒频移，其与目标的径向运动速度成正比，与多普勒天气雷达波长成反比。二、了解多普勒天气雷达测量反射率因子、平均径向速度和速度谱宽的主要技术方法多普勒雷达利用降水粒子的后向散射与多普勒效应来达到对其探测的目的。通过发射信号与接收信号的延迟来测量距离，通过降水粒子的多普勒频移来测量其速度。反射率因子：雷达的反射率因子是降水粒子后向散射被雷达天线接收到的回波，为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和，反射率因子Z 值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多。

《公共管理学》-----王乐夫版本第一章：导论 1、公共管理的概念：公共管理是公共行政的一个分支学派。公共管理是公共行政中重视公共组织或非营利组织实施公共管理的技术与方法，重视公共项目与绩效的管理，重视公共政策执行的理论派别和分支学科。 2、公共管理与公共行政的区别和联系差别：公共行政公共管理更加重视目标的设计更加重视目标的运作更加强调管理的、经济的手段更加强调政治的、法律的和行政的手段更加关注过程、程序以及内部取更加关注结果、责任以及外部取向向联系：第一：公共管理作为一种独立的范式还没有出现，公共管理是公共行政的一个分支学派；第二：公共管理是公共行政中重视公共组织或非营利组织实施公共管理的技术与方法，重视公共项目与绩效的管理，重视公共政策执行的理论派别；第三：公共管理在实施管理的主体、管理活动的内容和范围、管理的目标等一些基本的原则和管理理念方面，仍然与公共行政保持一致。 3、公共物品的概念和特征

含义：公共物品是指用于满足社会公共消费需要的物品、劳务或服务，是具有消费的非竞争性．．．．．以及收费困难．．．．等特征．．．．、自然垄断性．．．．．．．和非排他性的物品。特征：消费的非竞争性．．．．．．．和非．排他性．．．．．、收费困难、规模效．．．．．．．．．．．、自然垄断性益大、．．．．．．．．．．初始投资量大。 4、公共管理与工商企业管理的区别第一，管理性质的不同，公共管理是国家、政府以及其他公共组织的职能、活动范围，与公共利益相关，具有广泛的社会公众参与，以行使公共权力为基础，是一个公共领域。工商企业管理是工商企业或者个人对从原材料购买、加工生产到销售等活动所进行的管理，是工商企业自己的事，主要遵循市场价值规律，是企业内部的事务领域。第二，两者的使命不同，公共管理以服务公众、实现公共利益和维护公共秩序为目的，以效率、民主、公平为价值；工商企业管理以营利为目的，注重效率合理利润。第三、责任的性质和范围不同，与工商管理相比，公共管理更强调公共责任、社会责任。第四、管理的广泛性、复杂性的晨读不同，公共管理的对象范围更为广泛、复杂，绩效评估更加困难。 5、善治的标准：90年代后，世界银行提出了“善治”口号，合法、．．．法治、负责、透明、有效．．．．．．．．．．．的政府构成了善治的基本要素，成为规范政治权力的主要标准。

新一代天气雷达观测规定中国气象局二○○五年五月

第一章总则第一条为加强对新一代天气雷达观测业务的管理，根据《气象法》及《全国气象事业发展规划》（2001-2015）、《全国新一代天气雷达发展规划》（1994-2010），并考虑到新一代天气雷达功能及特点，制定本规定。第二条新一代天气雷达是指中国气象局布网的CINRAD雷达系列的多普勒天气雷达，S波段多普勒天气雷达有CINRAD/SA、CINRAD/SB、CINRAD/SC等；C波段多普勒天气雷达有CINRAD/CB、CINRAD/CC、CINRAD/CD 和CINRAD/CCJ等。第三条新一代天气雷达观测是气象业务观测的重要组成部分，新一代天气雷达观测业务包括雷达开机、数据采集、处理、存储、传输、整编、归档，编制各种雷达观测报表，观测环境的保护，雷达参数测量和标校，雷达系统的维护和检修等内容,本规定是新一代天气雷达观测业务的基本准则，适用于新一代天气雷达气象业务观测。第四条新一代天气雷达观测的主要目的是监测和预警灾害性天气。探测重点是热带气旋、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴、沙尘暴以及其它天气系统中的中小尺度结构等。第五条从事新一代天气雷达业务工作的人员应具备相关专业大专及以上学历或中级及以上技术职称。第六条从事新一代天气雷达业务工作人员的主要职

责包括：（一）严守工作岗位，严格按照本规定开展观测工作，认真分析雷达回波及其演变，做好重要天气的监测和预警，确保重大灾害性天气观测无遗漏和资料的可靠性、完整性及真实性； (二) 认真填写、妥善保管各种观测记录、统计表簿和各类技术档案； (三) 严格执行值班制度、交接班制度、雷达标校制度和其他有关规章制度，检查各种安全设施；（四）负责系统运行管理、工作模式选择、雷达系统适配参数设置、系统软件维护；（五）负责雷达系统和网络设备的维护、保养与检修，监视雷达工作状态，发现异常及时处理、报告。第二章观测环境第七条雷达站址环境应当符合下列要求： (一)雷达站址周围无高大建筑物、高大树木、山脉等遮挡。在雷达主要探测方向上(天气系统的主要来向)的遮挡物对天线的遮挡仰角不应大于0.5?，其他方向的遮挡角一般不大于1?； (二)雷达天线所在位置以经度、纬度、海拔高度表示，经纬度定位精度应小于3秒，海拨高度测量误差应小于5米； (三)建站时应绘制四周遮挡角分布图，以及距测站1千

王乐夫《公共管理学》课后习题第13章公共部门改革一、名词解释 1．公共部门改革答：公共部门改革是指对利益关系、权力格局、组织结构进行重新调整和建立的一种政治行为，涉及公共部门自身的改革和公共部门在整个社会的职能定位方面的改革两个方面，其目的是为了优化公共组织结构及其职能，提高效率和服务质量以适应社会发展变化的要求。 2．政府职能答：政府职能是指根据社会需求，政府在国家和社会管理中承担的职责和功能，包括管理的公共事务的范围（管什么）以及采取什么方式进行管理（怎么管）这两个方面。政府职能具有整体性、执行性、多样性、动态性、程序性、依法性等特点。 3．行政体制答：当代中国的行政体制在本质上是社会主义的行政体制。社会主义行政体制是在社会主义国家制度基础上建立起来的一整套关于组织管理政治、经济、文化事务的权力划分体系、组织体系和制度体系的综合体。社会主义行政体制具有双重性：一方面，它要体现社会主义政治制度的本质，这是政治层面的内容；另一方面，它又要反映古今中外行政活动、行政发展的一般规律，这是技术层面的内容。由于所处的时代不同、面临的公共管理问题不同、要解决的社会矛盾和根本任务不同，因而，在社会主义发展的不同阶段，所表现出来的行政研

究与行政发展实践也就存在不同的着力点。一般而言，在创建社会主义理论和取得社会主义政权时期。比较多地从政治层面上思考问题，因而较多地重视行政体系政治层面的内容；而在社会主义建设时期，则比较重视在社会主义制度框架内从技术层面上思考问题。因此，当代中国行政改革，既要强调其是社会主义制度的自我完善，又要从技术层面上完善和改进行政体制、政府职能定位、管理方式和机构设置等问题。 4．业务流程再造答：流程再造是指对公司的流程、组织结构和文化等进行彻底的、急剧的重塑，以达到绩效的飞跃。流程再造的优点：a．作为一种政策工具，流程再造技术可以提高提供公共物品和服务的效率和质量；b．帮助组织应对风险和变化；是一种鼓励个人创造性的新途径，使组织能够在国际竞争和日新月异的变革中生存。流程再造的缺点是：公共部门的成本难以量化，难以评估提高服务和降低成本的比例关系，与企业相比较，在政府机构中打破部门界限和壁垒难度更大。 5．法治政府答：法治政府包括合法行政、合理行政、程序正当、高效便民、诚实守信和权责统一等六个方面的要求。对于行政体制改革而言，法治政府意味着：用法律手段推动改革进程，把机构改革过程和改革成果法制化；按照法定权限和程序行使职权、履行职责，既不能失职不作为，又不能越权乱作为；坚持和自觉地接受人大监督、政协的民主监督、司法监督、新闻舆论监督、群众监督，实行行政复议制度，加强审计、监察等专门监督。 6．服务型政府

汽笛声变调的启示--多普勒雷达原理 1842年一天，奥地利数学家多普勒路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车由远而近时汽笛声变响，音调变尖（注：应为“汽笛声的音频频率变高”）；而火车由近而远时汽笛声变弱，音调变低（应为“汽笛声的音频频率降低了”）。他对这种现象感到极大兴趣，并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的缘故，称为频移现象。因为这是多普勒首先提出来的，所以称为多普勒效应。由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验进行验证。几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，验证了该效应。为了理解这一现象，需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播过程中表现出的是声波波长缩短，好像波被“压缩”了。因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好像波被“拉伸”了。因此，汽笛声听起来就显得低沉。用科学语言来说，就是在一个物体发出一个信号时，当这个物体和接收者之间有相对运动时，虽然物体发出的信号频率固定不变，但接收者所接收到的信号频率相对于物体发出的信号频率出现了差异。多普勒效应也可以用波在介质中传播的衰减理论解释，波在介质中传播，会出现频散现象，随距离增加,高频向低频移动。多普勒效应不仅适用于声波,它也适用于所有类型的波，包括电磁波。多普勒效应被发现以后，直到1930年左右，才开始应用于电磁波领域中。常见的一种应用是医生检查就诊人用的“彩超”，就是利用了声波的多普勒效应。简单地说，“彩超”就是高清晰度的黑白Ｂ超再加上彩色多普勒。超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号，向人体心血管器官发射，当超声波束遇到运动的脏器和血管时，便产生多普勒效应，反射信号为换能器所接受，根据反射波与发射波的频率差可以求出血流速度，根据反射波的频率是增大还是减小判定血流方向。 20世纪40年代中期，也就是多普勒发现这种现象之后大约100年，人们才将多普勒效应应用于雷达上。多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位，测速，测距等的雷达。当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差（称为多普勒频率），根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。20世纪70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备以及科学研究、业务应用装置。多普勒天气雷达，是以多普勒效应为基础，当大气中云雨等目标物相对于雷达发射信号波有运动时，通过测定接收到的回波信号与发射信号之间的频率差异就能够解译出所需的信息。它与过去常规天气雷达仅仅接收云雨目标物对雷达发射电磁波的反射回波进了一大步。这种多普勒天气雷达的工作波长一般为5～10厘米，除了能起到常规天气雷达通过回波测定云雨目标物空间位置、强弱分布、垂直结构等作用，它的重大改进在于利用多普勒效应可以测定降水粒子的运