雷达气象期末复习整理版分析
雷达气象学总结
雷达气象学总结一、绪论雷达气象学：利用气象雷达，进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科，它是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。
雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。
雷达机的主要构成：RDA -雷达数据采集子系统RPG -雷达产品生成子系统PUP -主用户处理器子系统其次包括：通讯子系统、附属安装设备RDA的扫描方式：雷达在一次体积扫描中使用多少角度和时间。
RDA的天气模式：1.晴空模式：VCP11或VCP21 2.降水模式：VCP31或VCP32 新一代雷达：降水模式VCP：雷达天线体扫模式雷达的显示方式 ：PPI（平面位置显示Plain Position Indicator) ：固定仰角，天线做0－360°顺时针扫描，显示回波分布；实际上显示的是圆锥面上的回波分布。
按测距公式，R越大，回波高度越高。
RHI (Range Height Indicator距离高度显示）：固定方位角，天线做俯仰扫描，探测某方位上回波垂直结构。
坐标：R－最低仰角的斜距； H－按测高公式计算（标准大气折射）。
Note：纵坐标尺度放大，使回波形态变型；VCS: vertical cross sectionCAPPI （等高平面位置显示）：雷达以多个仰角（仰角逐渐抬高）做0－360 °扫描，得到三维空间回波资料（体扫描），利用内插技术获得某高度的平面分布一些雷达参数的定义：如PRF，波长、雷达天线增益、脉冲宽度等二、散射散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射现象。
主要物质：大气介质、云滴、水滴，气溶胶等。
其它散射现象：光波、声波等散射的类型：瑞利散射：d<<λ；米(Mie)散射： d≈λ瑞利散射散射函数或方向函数：后向散射能量：雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷达方向（θ＝π）的那一部分能量，这部分能量称为后向散射能量。
雷达与卫星气象学期末复习
名词解释雷达：能辐射电磁波并利用目标物对该电磁波的反射（散射）来发现目标物，并测定目标物位置的电子探测系统瑞利散射：一种光学现象，属于散射的一种情况。
又称“分子散射”。
粒子尺度远小于入射光波长时（小于波长的十分之一），其各方向上的散射光强度是不一样的，该强度与入射光的波长四次方成反比，这种现象称为瑞利散射。
a<<2。
雷达反射率η：描述粒子群后向散射能力的物理量∑==N i i1ση天线方向图：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方向上，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称为天线方向图。
增益：接收机必须接受足够的放大倍数才能使回波信号在显示器显示，放大倍数用增益来表示雷达系统组成部件：同步脉冲,发射机，接收机，收发天线，伺服系统，显示器，计算机接口雷达工作原理：天气雷达间歇性向空中发射脉冲式电磁波，电磁波在大气中以接近光波的速度，近似与直线的路径传播，如果在传播路径遇到了气象目标物，脉冲电磁波会被气象目标物向四面八方散射，其中一部分电磁波能被散射回雷达天线，在雷达显示器上显示出气象目标物的空间位置分布，和强度等特征有效照射深度：只有在波束中距离为R 到R+h/2范围内的那些粒子散射的回波，才能在同一时刻到达天线，称h/2这个量为波束有效照射深度有效照射体积：在波束宽度),(φθ范围内，粒子所产生的回波能同时到达天线的空间体积，称为有效照射体积径向速度：目标运动平行于雷达径向的分量。
速度模糊：表现为从正 负速度的最大值突变为负 正速度的最大值。
多普勒两难：根据最大不模糊距离与不模糊速度的表式知，PRF C R⨯=2max ，4max PRF V ⨯=λ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。
二次回波：超过雷达脉冲间隔所能探测最远距离之外的目标物回波。
简答：雷达图显示方式：雷达回波图，从蓝色到紫色表示回波强度由小到大（10-70dBz ），从不同颜色回波可以判断降雨强度，雨区范围、未来降雨强度和移动。
最新雷达原理复习总结培训资料
雷达原理复习要点第一章（重点）1、雷达的基本概念雷达概念(Radar)：radar的音译，Radio Detection and Ranging 的缩写。
无线电探测和测距，无线电定位。
雷达的任务：利用目标对电磁波的反射来发现目标并对目标进行定位，是一种电磁波的传感器、探测工具，能主动、实时、远距离、全天候、全天时获取目标信息。
从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息,通过什么方式获取这些信息？斜距R : 雷达到目标的直线距离OP方位α: 目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。
仰角β：斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的夹角，有时也称为倾角或高低角。
2、目标距离的测量测量原理式中，R为目标到雷达的单程距离，为电磁波往返于目标与雷达之间的时间间隔，c为电磁波的传播速率(=3×108米/秒)距离测量分辨率两个目标在距离方向上的最小可区分距离最大不模糊距离3、目标角度的测量方位分辨率取决于哪些因素4、雷达的基本组成雷达由哪几个主要部分，各部分的功能是什么同步设备：雷达整机工作的频率和时间标准。
发射机：产生大功率射频脉冲。
收发转换开关: 收发共用一副天线必需，完成天线与发射机和接收机连通之间的切换。
天线：将发射信号向空间定向辐射，并接收目标回波。
接收机：把回波信号放大，检波后用于目标检测、显示或其它雷达信号处理。
显示器：显示目标回波，指示目标位置。
天线控制(伺服)装置：控制天线波束在空间扫描。
电源第二章1、雷达发射机的任务为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号，经馈线和收发开关由天线辐射出去2、雷达发射机的主要质量指标工作频率或波段、输出功率、总效率、信号形式、信号稳定度3、雷达发射机的分类单级振荡式、主振放大式4、单级振荡式和主振放大式发射机产生信号的原理，以及各自的优缺点单级振荡式：脉冲调制器：在触发脉冲信号激励下产生脉宽为τ的脉冲信号。
气象雷达原理期末
设 R 为雷达天线到目标的距离。从雷达天线发射出去，到后向散射回来至天线接收，其 2R • 2π 4π R dφ 4π dR 4π = = • = • v =2π f d 总的相位变化量为： φ = ωd = l l dt l dt l
fd =
2v
l
（ν向着雷达靠近为正，fd 为正，频率增加）
5. 雷达系统中，发射系统与接收系统要求的阻抗匹配存在差异 雷达系统中，发射系统要求阻抗匹配，主要是为了发射大功率微波由发射机至天线的最大 程度传输，且不产生反射，以免形成驻波对发射机造成损坏。要尽量实现发射机的输出阻抗与 波导阻抗匹配，波导阻抗与天线阻抗匹配，即完全匹配状态，无反射，电压驻波比为1。接收 系统要求阻抗匹配，主要是为了最大限度的实现从天线到接收机（各级）的最大程度信号功率 传递，避免驻波产生而影响信号特性。 6. 瞬时自动增益控制器 IAGC 的特点：
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播，能流密度的距离平方衰减被距离增加引起的体目标体积的增加“补偿”了。 10. 雷达天线罩是辅助设备，起保护作用。它能消除风沙雨雪等环境负载对天线运动的影响、 改善工作条件，提高雷达天线乃至整机可靠性。天线罩主要用于保护天线，它必须满足 对电磁波传播几乎没有影响的特性。但是，强降水在天线罩表面形成的水膜会严重影响 雷达性能。 11. 天线方向性增益是指在等距球面上某个方向的功率密度与球面平均功率密度之比， 它与辐 射效率因子的乘积即为功率增益。 雷达天线增益一般用 dBi 表征， 它是以全向性天线的辐 射能流密度为参考基准的，单位为 dB。 12. 雷达中常设置低噪声放大器以降低接收机的噪声系数， 它作为接收机的第一级， 要求非线 性失真小、动态范围大、承受的输入功率较大。低噪声放大器主要为了降低接收机的噪声 系数，提高灵敏度，其噪声系数小（1-3dB） 、功率增益大（20—30dB） ，在其带宽下工作 稳定可靠。 13. 雷达定向耦合器是利用波在传播中的相位关系， 将主波导中入射行波或反射行波的部分功 率耦合至辅波导，用于功率或频率等监视的微波元件，耦合度是重要指标。 隔离器是一 种利用波在传播中的相位关系制成的不可逆的衰减器，在正方向(或需要传输的方向上)衰 减量(或插入损耗)很小，而反方向则很大，隔离度是重要指标。 环流器是一种多端口定 向传输电磁波的微波部件， 其输入任一端口的功率， 都会按照一定顺序传输到下一个端口。 隔离度是重要指标， 常用作雷达的收发开关。 旋转关节是用来把高频信号从一个固定的 平台传输到另外一个需要连续旋转的平台上的微波部件，用于雷达馈线的“旋转连接” 。 14. 风廓线雷达主要用于垂直风廓线的探测，根据其使用波长的不同，分为边界层、对流层、 平流层等三个区域。边界层风廓线雷达在大气边界层空气质量、中尺度天气预报、垂直风 切变、湍流、尾涡流等方面发挥着重要的作用。结合 RASS 技术，可获取低空温度廓线资 料。 15. 对不同用途，雷达杂波的定义是存在差异的：气象雷达中，天气回波是需要的回波，地物 回波与海面回波是杂波；导航雷达中，飞机回波是需要的回波，地物回波与海面回波和气 象回波是杂波；杂波的定义至于是否干扰正常参量的观测有关，与散射性质无关。天气雷 达的地物杂波必须被抑制掉，因为地物杂波会引起反射率因子和平均径向速度估计的误 差。 16. 一部脉冲雷达探测远距离目标，测得电磁波走过的时间是 1mS，如果电磁波传播速度为 3×108m/S，则该目标距离约是 150 Km。一部脉冲雷达探测到距离 100 Km 的目标，如果电 磁波传播速度为 3×108m/S，则该电磁波走过的时间约是 0.666 mS。 17. 地球曲率会影响雷达测得高度偏低， 必须经过修正才能使用。 究其原因是雷达测量远距离 （如 100Km）目标时，雷达天线水平射出的电磁波，到达目标处已高出地面一定高度。 18. 大气是电磁波传播的一种介质， 其垂直结构的改变会导致一些特殊的电磁波传播现象， 如 高度位置误差和超折射地杂波现象，天线大于一定仰角后出现无目标的“晴空”回波。大 气并非均匀结构、难以出现各向同性的特征，这就会引起电磁波传播的折射，最终导致位 置测量的水平和垂直方向均可能出现偏差。
雷达气象学复习思考题-1
雷达气象学复习思考题一、名词解释平均功率、方向性图、波束宽度、天线增益、雷达截面、雷达反射率、反射率因子、晴空回波、衰减系数、衰减截面、有效照射深度、有效照射体积、折射指数N单位、等效地球半径、等射束高度图二、简答题1.天气雷达的基本工作原理？2.PPI和RHI有何不同？3.粒子群的总回波功率能否是单个粒子的回波功率之和？为什么？4.对于10cm和5cm的天气雷达，什么样的气象目标物会满足瑞利散射近似？5.有了雷达反射率，为什么还要引入雷达反射率因子？6.雨对雷达波的衰减规律是什么？7.决定雷达最大探测距离的因素有哪些？8.标准大气折射时电磁波传播有何特征？9.大气水平分布非均一情况下出现探测“盲区”的原因是什么？10.雷达和雨量计测量降水各自的优缺点是什么？三、论述题1.简述天气雷达的未来发展方向？2.如何计算粒子对雷达波的衰减？3.论述实际工作中如何考虑大气、云、雨、雪、冰雹对雷达波的衰减问题。
4.推导天线辐射强度在两半功率点间均匀分布时单个目标物的雷达气象方程？5.推导天线辐射强度在两半功率点间均匀分布时云和降水的雷达气象方程？6.写出雷达气象方程：⎰⋅+-=-R 0kdR 2.022*********Z 2m 1m R 11024ln2ψλϕθπh G P P t r中各参数的含义，并讨论方程该雷达方程的适用范围。
7. 简述折射指数随高度变化的几种形式，各有何特点？8. 地球球面和大气折射对探测目标物有怎样的影响？9. 影响雷达定量测量降水精度的主要因素有哪些？①基本假定上：正压模式假设大气满足静力平衡，有自由面，是自动正压大气模型；斜压模式仅假定大气满足静力平衡，考虑大气斜压性，可以考虑温度平流，垂直运动。
②研究范围上：正压模式只研究大气某一层运动，斜压模式可研究大气的三维运动。
③差分格式上：正压模式仅考虑水平差分格式，斜压模式水平差分，垂直差分都要考虑。
④方程上：正压模式根据潜水方程组，没有考虑非绝热加热、摩擦、水汽方程；斜压模式根据σ坐标通量方程组，考虑了非绝热加热、摩擦、水汽方程和温度扩散。
雷达气象学复习重点
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∑=单位体积6 iDZ12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。
雷达气象学考试复习知识讲解
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 ϕππλλ==另一方面，角频率与频率的关系2D d f d t ϕωπ==则多普勒频率与目标运动速度的关系fD=2vr/λ4.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。
雷达复习——精选推荐
雷达复习雷达⽓象学绪论&第⼀章雷达基本概念1.常⽤的测⾬雷达波段与波长X波段——cm、C波段（反射强，内陆地区，⼀般性降⽔）——cm、S波段（穿透能⼒强、衰减少，沿海地区，台风、暴⾬）——cm2.雷达主要由哪⼏部分组成①雷达数据采集⼦系统（RDA）：A.发射机：RDA是取得雷达数据的第⼀步——发射电磁波信号。
RDA主要是由放⼤器完成，产⽣⾼效率且⾮常稳定的电磁波信号。
稳定是⾮常重要的，产⽣的每个信号必须具有相同的初相位，以保证回波信号中的多普勒信息能够被提取。
⼀旦信号产⽣，就被送到天线。
B.天线：将发射机产⽣的信号以波束的形式发射到⼤⽓并接受返回的能量，确定⽬标物的强度，同时确定⽬标物的仰⾓、⽅位⾓和斜距进⾏定位。
天线仰⾓的设置取决于天线的扫描⽅式（共有三种）、体扫模式（VCP）和⼯作模式（分为晴空和降⽔两种模式）。
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（14/5）扫描⽅式#2：6分钟完成9个不同仰⾓上的扫描（9/6）（我国）扫描⽅式#3：10分钟完成5个不同仰⾓上的扫描（5/10）体扫模式定义4个：VCP11 --- VCP11规定5分钟内对14个具体仰⾓的扫描⽅式。
VCP21 --- VCP21规定6分钟内对9个具体仰⾓的扫描⽅式。
VCP31 --- VCP31规定10分钟内对5个具体仰⾓的扫描⽅式。
VCP32 --- VCP32确定的10分钟完成的5个具体仰⾓与VCP31相同。
不同之处在于VCP31使⽤长雷达脉冲⽽VCP32使⽤短脉冲。
⼯作模式：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。
C.接收机：当天线接收返回（后向散射）能量时，它把信号传送给接收机。
由于接收到的回波能量很⼩，所以在以模拟信号的形式传送给信号处理器之前必须由接收机进⾏放⼤。
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雷达气象期末复习整理版雷达气象第一章第一节1 雷达的含义，雷达气象含义及其用处Radar ：通过无线电技术对目标物进行探测和定位，确定目标位置和强度的技术。
气象雷达：是用于探测气象要素和各种天气现象的雷达，常称为“千里眼、顺风耳”。
雷达气象：利用气象雷达，进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科，是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。
雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。
2 气象雷达的特点气象雷达是雷达中的一个重要成员，探测的对象是覆盖整个地球的大气，不受季节、昼夜和天气条件的影响，能全天时、全天候工作，不受能见度，探测条件的影响。
采用大功率发射机、高增益天线、高灵敏接收机，可增加雷达威力，探测数百公里外的目标。
现代化的雷达机，与计算机技术结合，使其数据处理技术进一步提高，测定目标的精度更高。
3 我国雷达分布情况根据天气现象：? 沿海地区：暴雨台风多，S波段（5cm）为主? 内陆地区：一般性降水，C波段（10cm）为主电磁特性：暴雨，S波段穿透能力强，衰减小；一般性降水，S波段反射弱，C波段反射强4 我国天气雷达的应用强对流天气的监测与预警：灾害性大风、冰雹和暴洪。
天气尺度和次天气尺度降水系统的监测。
应用：人工影响天气、降水测量、风的测量、数据同化。
第二节1 我国新一代雷达的组成部分----雷达的硬件系统新一代天气雷达系统的三个部分：（1）数据采集子系统（RDA）；定义：用户所使用雷达数据的采集系统。
功能：产生和发射电磁波，接收目标物对这些电磁波的散射能量，并形成数字化的基数据。
主要结构：①发射机RDA是取得雷达数据的第一步——发射电磁波信号。
RDA主要是由放大器来完成，产生高功率且非常稳定的电磁波信号。
稳定是非常重要的，产生的每个信号必须具有相同的初位相，以保证回波信号中的多普勒信息能够被提取。
一旦信号产生，就被送到天线。
②天线(天线沿一定的仰角，围绕自身旋转360°，圆锥面扫描)将发射机产生的脉冲信号以波束的形式发送到大气，并接收返回的能量，确定目标物的强度，同时确定目标物的仰角、方位角和斜距，进行定位。
雷达天线仰角的变化范围：0 ～90?。
天线仰角的设置取决于天线的扫描方式、体扫模式和天气模式。
新一代多普勒雷达有3 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（14/5分钟）扫描方式＃2 ：6 分钟完成9 个不同仰角上的扫描（9/6分钟）（我国）扫描方式＃3 ：10分钟完成5 个不同仰角上的扫描（5/10分钟）新一代多普勒雷达的天气模式：(1)：降水模式，天线转动快，仰角多使用VCP11 和VCP21 ，扫描方式为14/5和9/6。
(2)：晴空模式，天线转动慢，仰角少③接收机当天线接收到返回的电磁波时，把信号传送给接收机。
由于接收到的电磁波能量很小，所以在以模拟信号的形式传送给信号处理器之前必须由接收机进行放大。
④信号处理器功能：(1) 地物杂波消除：目标是否运动。
(2) 模拟信号向数字化的基本数据转换。
基数据：反射率因子R ，径向速度V ，谱宽W 。
(3) 退距离折叠和速度模糊。
（距离折叠：雷达接收到位于其最大距离之外较强的回波；速度模糊：环境风场超过雷达的最大速度）（2）产品生成子系统（RPG）---雷达软件系统或指令中心，控制RDA,PUP（雷达控制台UCP：RPG的操作界面）；工作任务：i 将雷达探测所得的原始基数据，采集下来，进行质量控制和预处理，形成原始数据文件。
ii 生成雷达的物理量产品—导出产品；iii 对基数据和产品数据进行存档，并将产品下发给用户。
（3）主用户处理器（PUP）；功能：获取、存贮和显示雷达数据产品。
预报员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。
(浏览雷达图像，保存、生成、分析天气)其次还包括：通讯线路、附属安装设备等。
第二章第一节1 散射的定义当电磁波束在大气中传播，遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射现象。
粒子产生散射的原因：粒子在入射电磁波极化下作强迫的多极振荡，从而发出次波，这就是散射波。
粒子对入射电磁波的散射，只改变电磁波的传播方向，没有使电磁形式的能量转化为别的形式的能量。
但当入射电磁波在粒子介质内部传播时，有一部分电磁能会被吸收并转化为热能，这就是粒子对电磁波的吸收。
粒子对入射电磁波的散射和吸收，其能量均取自于入射电磁波，故使原入射方向上的电磁波能量受到衰减。
(散射波是全方位，是不均匀的）PS：能流密度：单位面积单位时间内接收或发射的能量。
Si：入射电磁波能流密度；SS：散射电磁波能流密度散射总功率：单位时间散射波的总能量。
2 散射的分类粒子散射电磁波的能力，除和电磁波的波长等因素有关外，和粒子的大小、形状、以及粒子的电学特性有关。
当雷达波长确定后，球形粒子的散射情况主要取决于粒子直径d和入射波长λ的相对大小。
瑞利散射：d瑞利散射的特征（当α=2πr/λ >0.13时，瑞利公式计算会产生误差，随着α增大，瑞利公式就不适用）①粒子的散射能力与λ4成反比。
波长越短，散射越强。
②粒子的散射能力与D6成正比。
粒子半径越大，散射越强。
③粒子的前向散射和后向散射为最大，粒子无侧向散射。
散射截面为纺锤形。
米散射：d≈λ（1）散射波是以粒子为中心的球面发散波；（2）散射波是横波，且是椭圆偏振波；（3）散射波和入射波同频率；（4）散射波能流密度是各向异性的；大部分能量集中在θ=0°附近的向前方向上，α越大，向前散射的能量占全部散射能量的比重越大。
（5）散射波性质与入射波波长λ、散射粒子半径r、粒子周围环境的特性等有关。
3 散射截面（雷达截面）的定义粒子总散射功率与入射波能流密度之比。
与粒子性质、大小以及入射波波长等有关。
由于实际粒子不是理想的散射体，因此粒子后向散射截面不等于它的几何截面积，通常小于几何截面积。
意义：从粒子的雷达截面大小了解它所造成的后向散射能力的大小。
后向散射截面越大，粒子的后向散射能力越强，在同样条件下，它所产生的回波信号也越强。
PS：后向散射能量：雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷达方向（θ＝π）的那一部分能量，这部分能量称为后向散射能量。
4 雷达反射率与反射率因子雷达反射率η：单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和。
反映单位体积内一群云、雨滴在天线处造成的回波功率的大小。
PS：回波功率不仅与单位体积内的云、雨粒子的数目有关，还与雷达本身的参数、粒子群离雷达的距离等因子有关。
因此，对同一群云滴或雨滴，使用不同波长的雷达，或在不同距离上进行观测，回波功率也将不同。
故不能简单地通过回波功率的比较来了解云、雨的不同情况。
为使不同波长雷达所观测到的云、雨等情况可以直接比较，因此引进雷达反射率因子。
反射率因子：与反射率的关系：Z：与入射波波长无关，取决于云、雨滴谱分布（不同半径粒子数目的大小），还与粒子的直径有关，与粒子直径D6成正比。
少数大水滴将提供散射回波功率的绝大部分，对Z值贡献大，即大雨滴对观测到的回波功率起主要作用。
第二节1 衰减电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为电磁波的衰减。
衰减是散射和吸收的总和，当电磁波投射到气体或云雨粒子上时，一部分能量被散射，一部分能量被吸收，转变为热能或其它形式的能量，从而使电磁波能量减弱。
2 衰减的影响和规律衰减对气象雷达信号的不利影响：一、由于衰减的存在，同一方向上远处降雨的后向散射的定量测量比近处难得多。
——距离二、如果传输过程的衰减太大，则强吸收区后面的降雨单元的回波有可能被完全衰减掉。
——V 缺口（PS：溶化的冰粒产生更强的后向散射，这一现象会导致在零度等温线附近出现雷达所发现的“亮带”，对C 波段的雷达会出现“V”字型缺口。
（层状云的零度层亮带））吸收电磁波的大气气体主要是水汽和氧气。
第三节1 大气折射大气折射：电磁波在真空中以约速度3×108m/s直线传播，但在大气中在远距离传播时，且当大气中气象要素有异常的铅直分布时，电磁波会出现明显的曲线传播的现象，称为大气折射。
(1)盛夏的中午：大气温度直减率有可能低于干绝热直减率，从而发生负折射，探测范围明显减少。
(2)雨后晴朗的夜间：由于地面辐射，形成上干下湿的逆温层，发生超折射。
当实际大气偏离标准折射形式时，就会产生测高误差。
2 大气折射的形式①标准大气折射? 波束路径向下弯曲，这种折射称标准大气折射，亦称为正常折射。
? 标准大气折射时可能使最大探测距离增大了16％。
②临界折射当波束路径的曲率与地球表面的曲率相同时，即波束传播路径与地表面平行，电磁波将环绕地表面在一定高度上传播而不与地面接触，则称为临界折射。
③超折射★? 当波束路径曲率大于地球表面曲率时，雷达波束在传播时将碰到地面，经地面反射后继续向前传播。
然后再弯曲到地面，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，又称超折射。
? 超折射回波的影响：由于超折射的存在会导致产生超折射回波，使原来雷达探测不到的目标物在荧光屏上显示出来，增加了雷达探测的极限距离－－有利的一面。
由于超折射的存在，会增加雷达的探测误差，特别是测高误差。
? 超折射形成的气象条件有利于产生超折射的条件：逆温显著；水汽压随高度随高度迅速减少，大气折射指数m随高度迅速减小。
常说“暖干盖”的大气层结。
①大陆上晴朗夜晚，由于地面辐射，近地面降温强烈而形成辐射逆温。
尤其是地面潮湿，逆温使水汽不能向上输送，形成水汽压随高度急剧减少－辐射超折射②当暖而干的较干空气移到冷水面时使低层空气冷却，温度有所增加。
－－平流超折射。
③雷暴消散期，其底部下沉气流造成近地面层几百米高度处逆温，形成超折射－－雷暴超折射大气层中，形成超折射的气层通常只是近地面很薄的气层（1km ），适当提高仰角，雷达波能穿透超折射层，超折射回波大大减少。
④负折射如果雷达波束不是向下弯曲，而向上弯曲，出现的折射现象称为负折射。
这时K负折射现象出现在：湿度随高度增加而增加，温度随高度的递减率比干绝热递减率大时。
当冷空气移到暖水域上空时，就有可能形成这种超干绝热而产生负折射现象。
负折射发生时正常能观测到的目标看不到了。
⑤零折射对于均质大气，雷达波束沿直线传播，没有折射现象发生时，称为零折射或无折射。
在一般情况下，大气不会出现这种情况。
3 雷达气象方程★★书P67? 雷达回波：当雷达波束投射到云、降水粒子上时，云、降水粒子就会发生散射现象，其中向后方散射的一部分散射波重新返回到雷达天线处，并在雷达显示器上显示出的各种图像，称雷达回波。
? 雷达气象方程：根据所测定的回波强度去推断云、降水粒子的物理状况，将雷达的作用距离与发射机、接收机、天线、目标和环境的各种特性联系起来的方程。