1多普勒天气雷达原理与应用
多普勒天气雷达原理与业务应用测验1(答案)剖析

多普勒天气雷达原理与业务应用测验一(一至四章)一、填空题1、天气雷达是探测降水系统的主要手段,是对强对流天气(冰雹、大风、龙卷和暴洪)进行监测和预警的主要工具之一。
2、RDA由四个部分构成:发射机、天线、接收机和信号处理器。
3、PUP可以通过以下三种方式获取产品:(1)常规产品列表;(2)一次性请求;(3)产品-预警配对。
4、S波段和C波段的雷达波在传播过程中主要受到降水的衰减,衰减是由降水离子对于雷达雷达波的散射和吸收造成的。
5、.新一代多普勒雷达估测累计降水分布时,雷达采样时间间隔一般不应超过10分钟,除受本身精度限制外,还受降水类型(Z-R关系)、雷达探测高度、地面降水差异和风等多种因素影响。
6、多普勒雷达能测量的一个脉冲到下一个脉冲的最大相移上限是180度,其对应的径向速度值称为最大不模糊速度。
7、径向速度图中,零等速线呈“S”型表示,实际风随高度顺时针旋转,由RDA处得南风转为现实区边缘对应的西风。
反之,零等速线呈反“S”型表示,实际风随高度。
逆时针旋转,由RDA处得南风转为现实区边缘对应的东风。
8、WSR-88D和我国新一代天气雷达的脉冲重复频率在300-1300范围内。
9、多普勒天气雷达的最大不模糊距离与雷达的脉冲重复频率成反比,相应的最大不模糊速度与脉冲重复频率成正比。
10、对于SA和SB型雷达,基数据中反射率因子的分辨率为1K M×1°,而径向速度和谱宽的分辨率为0.25K M×1°。
11、积状云降水一般有比较密实的结构,反射率因子空间梯度较大,其强度中心的反射率因子通常在35dbz以上,而层状云降水回波比较均匀,反射率因子空间梯度较小,反射率因子一般大于15dbz而小于30dbz。
12、雷达波束和实际风向的夹角越大,则径向速度值越小;实际风速越小,径向速度也越小。
13、如果一个模糊的径向速度值是 45 节,它的邻近值是-55 节,最大不模糊径向速度是 60节,那么这个径向速度的最可能值是节(-75)14、我国的新一代天气雷达主要采用(VCP11、VCP21、VCP31)三种体扫模式。
多普勒天气雷达原理与业务应用思考题

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。
多普勒天气雷达原理与业务应用

多普勒天气雷达原理与业务应用摘要:多普勒雷达是世界上目前为止最先进的雷达,有“超级千里眼”之称。
相较于传统天气雷达,多普勒天气雷达能够监测到与地面垂直距离在8-12公里范围内的对流云层的产生和变化,能够判断云层的移动速度,对于天气的预报结果而言会极大的减小误差。
为了对天气进行精准预测,各类型的天气探测设备不断涌现,本文主要是对多普勒天气雷达的原理和应用范围进行简单分析。
关键词:多普勒天气雷达、原理、应用引言:随着科学技术的发展和社会的进步,人们对不可控事物的掌控欲望逐步增强。
天气的变化是影响人们劳作、改变人们生活规律的主要原因,以前天气的不可预测性使人们不能够根据天气进行合理的劳作安排。
因此人们开始向探测天气方面进行研究,多普勒天气雷达是目前为止最有效的天气探测设备。
其应用范围宽泛,探测效果优良。
天气雷达的工作原理和普通的雷达一样,通过定期向高空发射电磁脉冲,之后通过接收器接受被高空气象反射回来的电磁脉冲,并通过计算机进行处理和显示,达到探测天气的目的。
1842年,奥地利数学家多普勒在经过铁路交叉处时,发现了火车由远及近时汽笛声变响,反之亦然。
他对这种现象进行研究,研究表明这种现象时由于震源与观察者之间产生了相对运动。
后人为了纪念,将这种现象称之为多普勒现象。
二十世纪七十年代以来,多普勒效应被广泛用于武器火控和天气探测等方面。
多普勒天气雷达比一般天气雷达发射的电磁脉冲波长更短,并且能够在探测降雨位置、强弱基础上可以帮助分析天气的性质以及对流天气等[1]。
多普勒天气雷达的主要应用领域1.强对流天气的监测和预警强对流天气包括雷暴、雷暴大风、冰雹、暴雨和龙卷风等天气现象。
一般而言,强对流天气都是危险天气,对于人们的日常生活和社会生产会产生重大影响。
因此对于强对流天气的监测显得尤为重要,多普勒天气雷达对于研究强对流天气具有重要意义。
对于风暴的研究,不同的角度具有不同优劣性,从简单的二维回波区域到具备显示具有物理意义的三维虚拟体,为强对流天气的跟踪和提前预测展开了新的发展层面。
多普勒雷达原理

多普勒雷达原理多普勒雷达是一种利用多普勒效应进行目标探测与测速的雷达系统。
它基于多普勒效应的原理,通过测量目标相对于雷达的速度变化,实现对目标的探测和跟踪。
本文将介绍多普勒雷达的原理以及其在实际应用中的作用。
一、多普勒效应的基本原理多普勒效应是由奥地利物理学家克里斯托夫·多普勒于1842年发现的。
它描述的是当发射器和接收器相对于运动的目标靠近或远离时,频率会发生变化的现象。
在雷达系统中,这种频率变化可以用来确定目标运动的速度。
当雷达向目标发送电磁波时,如果目标与雷达靠近,接收器收到的回波会发生频率上升的变化。
反之,如果目标与雷达远离,则回波的频率会下降。
这种频率变化被称为多普勒频移,它与目标的速度成正比。
二、多普勒雷达的工作原理多普勒雷达的基本工作原理是利用多普勒效应测量目标的速度。
它通过发射器发送高频的电磁波,并接收目标回波的信号。
接收到的信号经过信号处理后,可以得到目标相对于雷达的速度信息。
具体而言,多普勒雷达系统包括一个发射器和一个接收器。
发射器发射高频的连续波或脉冲波,这些波在空间中以一定的速度传播。
当波与运动的目标相遇时,发生回波。
接收器接收到回波信号后,通过频率分析等方法,提取出其中的多普勒频移。
多普勒频移的大小与目标相对于雷达的速度成正比。
根据多普勒频移的大小可以确定目标的运动状态,包括向雷达靠近或远离以及速度大小等信息。
这些信息对于目标的跟踪、识别和定位非常重要。
三、多普勒雷达在实际应用中的作用多普勒雷达在许多领域都有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 气象雷达:多普勒雷达被广泛用于天气预报中的降水预测和风暴跟踪。
通过测量降水物体的速度和方向,可以预测降水的类型和强度,并及时发出预警,保护人们的生命和财产安全。
2. 空中交通管制:多普勒雷达可以用于监测飞机的速度、航向和高度,为航空机构提供实时的飞行信息。
这些信息对于空中交通管制的安全和效率非常重要。
3. 汽车雷达:多普勒雷达广泛应用于汽车领域的自动驾驶和智能安全系统中。
多普勒雷达技术及其应用

多普勒雷达技术及其应用一、引言多普勒雷达技术是一种利用声波的回波来测量目标的速度的识别技术。
它已经被广泛应用于气象、交通、国防、环保、地震、钻探等领域。
本文将对多普勒雷达技术的原理、构成、应用进行系统介绍。
二、多普勒效应原理多普勒效应指的是一种物理现象,当发射器和接收器在相对运动时,回波的频率会因为目标的运动速度而发生变化。
这种现象被称为多普勒效应。
其实现原理在于目标的速度会改变回波的相位和频率,从而使回波波长发生变化。
三、多普勒雷达技术构成多普勒雷达技术主要包括发射机、天线、接收机、信号处理系统、控制系统等。
其中发射机和接收机都是由内部谐振器驱动,通过放大器进行功率放大,天线则负责将电磁波通过空气向目标传输和接收返回波信号。
信号处理系统则负责处理这些波信号的反射和散射。
控制系统则负责控制整个系统的运行,以及收集信息和进行处理和分析。
四、多普勒雷达技术应用利用多普勒雷达技术,可以对雷暴云的运动状态、内部结构、强度、水汽含量等进行预报和研究,对于气象行业来说,这种技术的应用十分重要。
多普勒雷达技术在气象预警、天气预报、暴雨监测等方面得到了广泛应用。
(二)航空领域在无人机、小型飞机、飞行器等航空器的航行和控制中,多普勒雷达技术可以提供精确的速度、风速、空气密度、高度等信息,以帮助飞行人员进行精细化的控制和管理。
多普勒雷达还可以被用来检测航空器的状况和维修需求。
(三)交通领域在交通领域,多普勒雷达可以帮助交通管理部门监测车辆的速度和密度,进行交通拥堵的预测和管理。
多普勒雷达系统还可以被集成到交通信号灯中,以帮助行人和汽车在道路上的方向和速度。
(四)国防领域在国防领域,多普勒雷达技术可以被用来进行侦察、监测、探测和指引导弹、炮弹、卫星等的轨道和目标。
多普勒雷达技术在常规和太空战争中都扮演着重要角色。
多普勒雷达技术还可以用来监测地震活动和地质灾害发生的位置和时间情况,以便对相关地区进行预防和应急处理。
该技术可以通过检测地下的地表运动,测得地震波的传播速度和传播方向,从而准确判断地震活动的强度和方向。
多普勒天气雷达:原理、应用与收获总结

多普勒天气雷达:原理、应用与收获总结以下是多普勒天气雷达原理与应用课程的总结:1.雷达基本原理与组成雷达是一种利用无线电波探测目标的电子设备。
它通过发射电磁波,并接收目标反射回来的电磁波,根据反射回来的电磁波的特性,推断出目标的位置、速度、形状等信息。
雷达主要由发射机、接收机、天线和显示器等组成。
发射机产生高频电磁波,并通过天线向空间发射。
当电磁波遇到目标时,它会被反射回来并被天线接收。
接收机接收到反射回来的电磁波后,对其进行处理和分析,以推断出目标的位置、速度、形状等信息。
2.多普勒天气雷达原理多普勒天气雷达是一种专门用于探测天气目标的雷达。
它利用多普勒效应原理,测量目标的速度和方向。
当雷达发射的电磁波遇到运动目标时,反射回来的电磁波的频率会发生变化。
多普勒天气雷达通过测量这种频率变化,可以推断出目标的速度和方向。
同时,根据反射回来的电磁波的振幅和相位等信息,还可以推断出目标的形状和大小。
3.多普勒天气雷达的应用多普勒天气雷达在气象领域有着广泛的应用。
它主要用于探测台风、暴雨、冰雹等恶劣天气,为气象预报和灾害预警提供重要依据。
此外,多普勒天气雷达还可以用于空气质量监测、气候变化研究、航空航天等领域。
4.课程收获与总结通过学习多普勒天气雷达原理与应用课程,我们了解了雷达的基本原理和组成,以及多普勒天气雷达的工作原理和应用。
我们学会了如何利用雷达数据分析和推断天气信息,并掌握了雷达在气象领域中的应用方法和技巧。
在本课程中,我们学习了很多有用的知识和技能,包括:雷达方程和散射截面、电磁波的传播特性、多普勒频移和速度估计、气象目标的识别和处理等。
这些知识和技能不仅可以帮助我们更好地理解雷达的工作原理和应用,还可以为我们的后续学习和工作打下坚实的基础。
总之,学习多普勒天气雷达原理与应用课程,不仅让我们深入了解了雷达的工作原理和应用,还提高了我们的数据处理和分析能力,为我们的后续学习和工作打下了坚实的基础。
多普勒天气雷达应用研究

多普勒天气雷达应用研究【摘要】本文简要介绍了多普勒天气雷达的相关原理,并结合典型个例,应用多普勒天气雷达回波资料及常规天气资料,阐述了多普勒图像在气象保障中的应用,简要论述复杂海岸地形产生的气流在对流降水过程中的影响。
【关键词】多普勒天气雷达;闪电强度;地形1 多普勒天气雷达的相关原理1.1 PPI显示方式雷达图像的PPI显示,是指雷达天线在一系列固定仰角上扫描360。
进行取样,并经过对目标物的数据进行分析、处理而得出的结果。
在每个仰角上,沿雷达波束向外径向距离增加,离地高度也增加。
因此,当环境风场只随高度变化时,雷达扫描一周便能揭示出从地面到雷达显示范围边缘高度上所有风的信息。
1.2 零值线的意义在分析多普勒图像时.关键是要寻找到零值线,然后围绕零线进行大气流场的分析。
零值线一种情况表明此处的风向与雷达探测的径向是垂直的;另一种情况是该处真实风速为零(也可能是速度极小或处于静止状态)。
当所有高度上的风速都一样,风向从地面上(雷达站)的南风均匀地改变到显示边缘高度上的正南风。
环境风场平面图:风速固定,在地面为南风(图像中心),均匀地经西南风变为图像边缘处的西风。
在显示区的外缘,当雷达指向正北和正南时,多普勒速度值为零,这意味着在相应高度不是正西风就是正东风。
由于在显示区的西部边缘多普勒速度值是正的(朝向雷达的分量),东部边缘的多普勒速度值是负的(离开雷达的分量),那么很明显.在雷达图像显示区边缘高度上风向是由西向东的。
1.3 典型流场的多普勒模式掌握典型流场的多普勒模式,对于分析复杂天气系统的流场结构有着重要的意义,下面主要介绍基本气流模式、暖切变流场模式和冷锋(冷切变)流场模式。
1.3.1 基本气流模式基本气流(水平面上风向风速一致、风速随高度先增加后减小的西南气流)的方向是从趋近(正值)中心吹向远离(负值)中心,并和零值线所在的向径方向垂直,这就是基本气流径向速度分布模式。
其它方向的基本气流的趋近区、远离区和零值线也随之而变,但图形一样。
雷达气象学之第三章(多普勒天气雷达探测原理和方法)

2、脉冲对处理法(PPP)
在一定假设条件下对每一个距离库内的连 续两个取样值作成对处理.从而获得平均 多普勒频率和频谱宽度。此法优点在于能 实时处理.并且有一定精度,但它不能得 到频率谱。
3、相干记忆滤波器(CMF)处理法
此法只需要一个线路,在不设置距离库的 情况下同时对雷达探测范围内各个距离上 作粗略的谱分析,并能用如PSI(平面切变 线是其)等直接显示出来。但它精度不高;
垂 直 风 廓 线
补充风符号
1.风向杆 表示风的 来向。 2.风羽每 条代表风 速4米/秒, 半条代表2 米/秒,三 角旗代表 20米/秒。
谱 宽
反 射 率
三、影响速度谱宽的气象因子
• 多普勒速度谱宽表征着有效照射体内不同 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。对气象目标物而言,影响速 度谱宽的主要因子有四个:
• 显然,雷达有效照射体中粒子直径的差别 越大,由此造成的多普勒速度谱越宽。
• 因此速度的谱宽实际上也取决于降水粒子 的谱分布。
• 当雷达水平探测时,粒子的下落末速度在 雷达波轴上的径向分量为零,所以它对多 普勒速度谱宽没有任何影响。
• 而当雷达垂直指向探测时,粒子下落末速 度即为径向速度,故由此造成的谱曾宽作 用最大。
• 在实际工作中需要了解的是有效照射体内
平均的多普勒速度和速度谱宽度,根据以
上关系式,并注意到 f 2v 关系式,则平均
多普勒速度
v
,和速度谱方差
2 v
分别为:
v 1 v v dv
Pr
2 v
1 Pr
vv
2
v dv
径向速度谱密度、平均径向速度、径向速度 谱宽三者的关系示意图
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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。
平均径向速度: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。
径向速度则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,而相应的标准差即为谱宽。
速度谱宽:径向速度则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,而相应的标准差即为谱宽。
三、理解距离折叠和速度模糊的概念最大不模糊距离: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: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。
即当目标物位于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’。
如果一个散射区在Rmax之外,那么回波只有在下一个脉冲发射之后才能收到,因为实际的来回距离在Rmax和Rmax之间,因此这种回波被称为第二区回波。
最大不模糊速度 Vmax:最大不模糊速度是雷达能够不模糊地测量的最大平均径向速度,其对应的相移是180度。
按照Nyquist采样定理可知,雷达能够准确测量多普勒频率是PRF/2,即fDmax=PRF/2。
考虑到多普勒频率实际上是频率漂移,可正可负,故fDmax=±PRF/2, 把关系式fD=2V/λ代入,并把fDmax和Vrmax相对应,可得:Vmax=±λ*PRF/4对实际使用的雷达来说,波长是固定的,当选定了Rmax(或脉冲重复频率)后,就会存在一个Vmax。
即,当目标的径向速度大于最大不模糊速度时,就会产生混淆。
由雷达测得的径向速度将相差两倍最大不模糊速度(称Nyquist间隔或速度折叠)。
当最大不模糊速度较小时,会产生多次速度折叠,此时:真实速度的可能值 v-2nVmax或v+2nVmax n为1,2,3,···为Nyquist数或速度折叠次数。
四、了解新一代天气雷达工作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。
WSR-88D 和CINRAD WSR-98D 使用三种扫描方式:5分钟完成14个不同仰角上的扫描(14/5)6分钟完成9个不同仰角上的扫描(9/6)10分钟完成5个不同仰角上的扫描(5/10)体扫模式 (VCP:Volume Cover Pattern):扫描方式确定一次体积扫中使用多少个仰角,而具体是哪些仰角则由体扫模式来规定。
目前只定义了其中的4个:VCP11:规定5分钟内对14个具体仰角的扫描方式。
VCP21:规定6分钟内对9个具体仰角的扫描方式。
VCP31:规定10分钟内对5个具体仰角的扫描方式。
VCP32:确定的10分钟完成的5个具体仰角与VCP31相同。
不同之处:VCP31使用长雷达脉冲 VCP32使用短脉冲。
WSR-98D未定义VCP32。
工作模式(Operational Mode):WSR-88D使用两种工作模式,即降水模式和晴空模式。
雷达的工作模式决定了使用哪种VCP。
工作模式A:降水模式使用VCP11或VCP21,相应的扫描方式分别为14/5 和9/6。
工作模式B:晴空模式使用VCP31或VCP32,两者都使用扫描方式5/10。
五、了解数据的质量控制原理和方法去除距离折叠的方法:①用随机相位编码技术消除距离折叠。
②调节脉冲重复频率(PRF),这样便可以改变Rmax,并可能在所关心的区域将距离折叠退掉。
③选择一个较高的仰角扫描能克服距离折叠问题。
④采取变换探测地点的方式可以观察到同一个风暴的不同侧面。
去除速度模糊的方法:目前最常见的客观速度退模糊的技术方法有下面几种:①主观识别和消除速度模糊影响,在使用速度回波的PPI或RHI等图像以前,应首先分析是否存在速度模糊现象,如存在,则在使用时排除其影响。
②改变脉冲重频或交替使用双重频。
6、理解什么是多普勒两难根据得知,对每个特定雷达而言,在确定的频率下,探测的最大距离和最大速度不能同时兼顾。
第三章对流风暴的雷达回波特征一、了解层状云降水、积云降水和积云层状云混合降水的反射率因子图像主要特征在常规雷达上,积状云降水回波被描述为具有密实的结构,而层状云降水回波具有均匀的纹理和结构,积状和层状混合降水回波具有絮状结构。
积状云降水,反射率因子空间梯度较大,其强度中心的反射率因子通常在35dBZ以上,而层状云降水反射率因子空间梯度小,反射率因子一般大于15dBZ,小于35dBZ。
层状云降水或层状-积云混合降水反射率因子回波的另一个特征是所谓的“零度层亮带”的存在。
二、理解边界层辐合线的识别边界层辐合线:边界层辐合线在新一代天气雷达反射率因子图上呈现为窄带回波,强度从几个dBZ到十几个dBZ。
三、理解风随高度变化的径向速度图主要特征①等径向速度线为直线:零等速线呈直线,各高度层上的风为均匀风场。
如果实际风速在某高度层上出现最大值,则在径向速度图上表现为被闭合等速区所包围的最大径向速度区。
②S型和反S型径向速度图像:零等速线呈S型,表示实际风向随高度顺时针旋转,在雷达有效探测范围内有暖平流;同样,零等速线呈反S型,表示实际风向随高度逆时针旋转,在雷达有效探测范围内有冷平流。
③汇合和发散流场的速度图像:如果实际风向在各高度层上为汇合或发散,则在速度图上零等速线呈弓形。
四、了解锋面的径向速度图像特征锋面从西北方向移向RDA,冷风逼近时,零等速区(线)有两个(条),一个通过RDA呈S型结构,另一个未通过RDA呈反S型结构。
锋区位于东北-西南向零等速线,如下图。
当冷锋位于RDA时,有三条零等速区(线),有一条零等速线通过RDA中心,为锋区所在位置,如下图。
当冷锋通过RDA后,有三条零等速区(线),在RDA东南方呈西南-东北向的零等速线即为锋区,如下图。
五、理解γ中尺度系统的径向速度特征①γ中尺度气旋/反气旋流场:在小区域内,当一对最大入流/出流速度中心距雷达是等距离时,表示在该区域内有中γ尺度旋转存在,沿雷达径向方向,若最大入流速度中心位于左侧,表示为气旋性旋转,若最大入流速度中心位于右侧,则为反气旋性旋转。
②γ中尺度辐合/辐散流场:由于γ中尺度辐合/辐散流场得尺度较小,其源点或汇点和整个流场均在雷达的有效探测范围内,在包含γ中尺度辐合/辐散流场的小区域内,沿同一雷达径向方向有两个最大径向速度中心,若最大入流中心位于靠近雷达一侧,则该区域为径向辐散区,相反则为径向辐合区。
③γ中尺度气旋式辐合/辐散流场:当一对最大入流/出流中心位于距雷达不是等距离且不在同一雷达径向时,若最大出流中心更靠近雷达且最大入流中心位于雷达径向左侧时,表示小区域内流场为气旋式辐合,相反,若最大入流中心更靠近雷达且且最大出流中心位于雷达径向左侧时,表示小区域内流场为气旋式辐散。