多普勒天气雷达资料分析
多普勒天气雷达风场资料的分析和应用
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2006年4月11日21:13雷达 回波，机场出现强雷雨
平均转动速15M/S，核区 直径超过10KM，是气旋 式辐合
气旋式 辐合
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一 速度场分布的特征（续）
2.强对流天气型（续）
⑤近地层辐散型
概念（近地层辐散型是指50km范围 内，0.5º的速度图上，沿径向 排列的正负速度中心相距不远 （<10km）的速度偶，呈气旋 式辐散）
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冷式强飑线及镶嵌的超级单体造成强对流 大风
实况：先后有龙胜、兴安、临桂、 桂林4个站出现了大于17m/s的雷 雨大风天气，灌阳出现了龙卷， 荔浦县有四个乡镇出现大冰雹。 桂林本站大风风速在17时01分达 到19m/s，为阵风8级，伴有强雷 暴和强降水，一小时雨量达26mm。 飑线来临，桂林的气温由34.4℃ 下降到22℃，相对湿度由45％突 升到100％。 强对流天气给桂林市的航空、道 路、供电、商业、建筑和农业等 部门都造成了巨大损失。
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主要内容
一、 基本速度的分布特点
1.暴雨型
2.强对流天气型
①大风区型
②逆风区型
③中气旋型
④中尺度辐合型
⑤近地层辐散型
二、风廓线的特征
三、风场反演资料的特征
四、应用风场资料的几个要点
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一 速度场分布的特征
1.暴雨型 速度场中低层负速度面
积大于正速度的面积 （辐合 ） 零速度线呈“S”型和反 “S”型分布（冷暖平流） “牛眼”（急流，风速 随高度先增后减） 风向发生改变 （风切变） 右图是2004年4月7日湖 南暴雨过程， “牛眼” 维持达8h之久 ，长沙站 8h累积降水量达147mm
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对于中小尺度对流系统，从 低到高很强烈的顺时针旋转， 6km以下气流旋转角度≥90º， 常出现大片的“ND”现象， 而且，“ND”现象高度变化 明显。中低层有很强的暖平 流，空中存在很强的垂直风 切变。
多普勒天气雷达技术在天气预报中的应用研究
多普勒天气雷达技术在天气预报中的应用研究天气预报一直是人们非常关注的话题，预报准确度越高，对人们的生产、生活、出行等方面的影响也就越大。
随着科技的发展，多普勒天气雷达技术被广泛应用于天气预报中，它的出现大大提高了天气预报的准确性，对社会的发展产生了积极的影响。
一、多普勒天气雷达的基本原理多普勒天气雷达是一种测量降雨信息的设备，它主要是以微波的特性来进行信号扫描，可以在室内通过电脑来进行分析。
它的基本原理是利用雷达波束的频率差异，来确定降水粒子的速度以及其运动方向。
当雷达波经过降雨粒子时，粒子所带有的速度会对雷达波的频差造成影响，从而使得雷达信号出现了“频移”。
二、多普勒天气雷达在天气预报中的应用在天气预报中多普勒天气雷达技术的应用，主要是用来分析和预测降雨的状况。
通过多普勒雷达技术，天气预报人员可以更准确地测量降雨强度、降雨率和降雨的时间等信息，并且可以及时掌握风向、风速和预计的强度。
同时，还可以通过雷达数据的分析，了解冰雹、飞沫、雾霾等特殊降水情况。
1.实时更新天气数据多普勒天气雷达的优势在于数据的实时更新，能够相对准确预报未来的天气情况。
在多普勒天气雷达的帮助下，气象专家和相关部门能够更加及时地掌握到天气情况的变化。
2.提高天气预报的准确性利用多普勒天气雷达技术，天气预报可以更加精准逼真。
天气预报人员可以对降水强度、降雨率、降雨时间以及降雨位置进行精准掌握，使得天气预报的准确度得到了大幅提高。
三、多普勒天气雷达技术在不同场合下的应用1.气象预警和预报通过多普勒天气雷达技术，我们不仅可以及时得知降水情况，还能对强雷暴、龙卷风等极端天气进行预警，有效避免了因恶劣天气带来的不利影响。
2.水利灾害预测多普勒天气雷达技术还可广泛应用于水利灾害预测中，如山洪、泥石流等。
通过精准测量降雨信息，可以及时发布预警信息避免灾害的发生。
3.农业生产多普勒天气雷达技术还被广泛应用于农业生产中，通过及时地获取降雨情况，可以为农民们提供更加精准的农业气象服务，帮助农民制定农业生产计划。
一次飑线过程多普勒天气雷达资料分析
一次飑线过程多普勒天气雷达资料分析多普勒天气雷达（Doppler Weather Radar）是一种设备，可以用来检测大气中的气象现象，包括降水、风速和风向等。
它利用多普勒效应原理，通过测量大气中的回波信号的频率变化来判断目标的运动状态。
在一次飑线过程中，多普勒天气雷达的数据可以提供有关飑线的位置、强度、移动速度和方向等信息，帮助气象专家进行预测和分析。
多普勒天气雷达可以提供飑线的位置信息。
雷达可以在地图上显示出飑线的具体位置，帮助气象专家了解其范围和分布状况。
通过观察雷达图像，可以发现飑线的形状和延伸方向，从而进一步分析其特点。
多普勒天气雷达还可以提供飑线的强度信息。
通过测量回波信号的反射强度，可以了解飑线的降水量和云的密度。
强回波区域表示有较强的降水发生，而比较弱的回波区域可能表明降水较轻或可能处于下降阶段。
这些数据对于预测短时强降水和雷暴天气非常重要。
多普勒天气雷达还可以提供飑线的移动速度和方向信息。
通过连续观测雷达图像的演变，可以测算出飑线的移动速度和方向，并且预测其未来的行进路径。
这对于规划抢险救援行动和预警发布非常关键，可以提前做好准备和防范。
多普勒天气雷达还可以通过分析雷达图像的特征，提供飑线形成的可能原因和发展趋势。
通过观察飑线的反射特征和云团的垂直结构，可以推测出飑线的形成机制和演变过程。
还可以分析飑线在不同时间段的变化，掌握其发展趋势，并提前做好预报。
一次飑线过程中，多普勒天气雷达的资料分析对于了解飑线的位置、强度、移动速度和方向等信息非常重要。
这些数据有助于气象专家进行预测和分析，并提供决策支持，以应对飑线可能带来的恶劣天气影响。
一次飑线过程多普勒天气雷达资料分析
一次飑线过程多普勒天气雷达资料分析【摘要】本文旨在探讨一次飑线过程中多普勒天气雷达资料的分析方法及应用情况。
首先介绍了多普勒天气雷达的原理，解释了其在飑线过程中的重要性。
其次详细阐述了多普勒天气雷达在飑线过程中的应用场景和资料分析方法。
随后通过实际案例分析展示了雷达资料对于飑线过程的监测和预警的重要性。
最后对实际案例分析结果进行了详细讨论，并提出了对于飑线过程多普勒天气雷达资料分析的启示和未来研究展望。
通过本文的研究，可以更全面地了解多普勒天气雷达在飑线过程中的作用，为相关研究提供有益参考。
【关键词】多普勒天气雷达、飑线过程、资料分析、实际案例、结果讨论、启示、未来研究、研究背景、研究意义1. 引言1.1 研究背景飑线是一种多发生在热带和亚热带地区的强对流天气系统，具有持续时间长、剧烈的雷暴、强风暴等特点。
飑线过程对于农业生产、城市建设、交通运输等社会生活和经济活动都有着严重的影响。
多普勒天气雷达是一种利用多普勒效应原理测量大气中气象信息的仪器，能够实时监测和跟踪大气中的降水、风暴等参数。
在飑线过程中，多普勒天气雷达可以提供关键的气象资料，帮助预警部门及时发布预警信息，指导人们采取有效的防御措施。
在实际应用中，多普勒天气雷达资料的分析和解读是一个复杂而又关键的环节。
只有准确分析多普勒雷达资料，才能及时预测飑线的发展趋势和强度，从而有效减少可能带来的灾害损失。
对于飑线过程多普勒天气雷达资料的深入分析具有重要的意义和价值。
本文将结合多普勒天气雷达原理和实际案例，探讨多普勒天气雷达在飑线过程中的应用以及资料分析方法，旨在为更好地应对飑线过程提供参考和启示。
1.2 研究意义通过对多普勒天气雷达资料的分析，可以更准确地掌握飑线过程的发展情况，提前预警可能出现的极端天气现象，为相关部门提供及时有效的应对措施。
对飑线过程多普勒天气雷达资料的分析具有重要的研究意义，可以提高对极端天气事件的认识和预测能力，从而保障人们的生命财产安全，促进社会的可持续发展。
强对流天气中多普勒天气雷达和闪电定位资料的应用分析
强对流天气中多普勒天气雷达和闪电定位资料的应用分析摘要利用近30年观测资料统计分析安徽强对流天气的气候分布特征。
分析多普勒天气雷达和闪电定位资料在安徽强对流天气中的应用。
最后介绍了目前较为先进的NCAR自动临近预报系统中区域追踪技术（CTREC）和雷暴识别、跟踪、分析和临近预报技术（TITAN）以及这二种技术的应用能力。
主要结果和创新点如下：1 安徽省雷暴、雷雨大风、冰雹的气候时空分布特征:安徽的雷暴分布在地理位置上呈现出随纬度增加雷暴减少和山区多平原少的特征，说明雷暴与纬度、地形这二个因素有关。
在季节上表现为冬季少，夏季多，7月是一年中雷暴最多的月份，但气温仍较高的9月其雷暴迅速减少，减到与3月相近，说明雷暴的产生和地面气温有关，但地面气温只是其中的一个影响因素，更多的影响因子是一个值得研究的问题。
雷雨大风和冰雹易出现在山区（皖南山区和大别山区）和沿淮东部。
雷雨大风主要出现在4～8月， 7月最多，其次是8月。
冰雹主要出现在3～8月， 3月最多，其次是5月，虽然7月最易出现雷暴，但冰雹不是最多，主要原因可能是0℃层太高，既不利于冰雹的形成，也使冰雹在下落过程中容易融化掉。
2 多普勒天气雷达在2002年8月24日飑线过程的分析应用结果：（1）多普勒雷达上飑线回波呈现弓形，伴有雷暴出流边界。
飑线前沿与强回波相对应处有辐合或伴有中气旋。
（2）飑线中的雷暴群其垂直结构基本是一致的，呈现前倾结构。
（3）边界层辐合线对飑线中的雷暴新生和演变有较好的指示性。
首先边界层辐合线与雷暴之间距离的变化一定程度上可以预示未来雷暴强弱的变化：边界层辐合线快速远离雷暴时，雷暴将迅速减弱；距离变化不大时，雷暴一般也基本维持原来的强度。
其次边界层辐合线相交处易新生雷暴或使移到此处的雷暴加强。
3 多普勒天气雷达和闪电定位资料分析2003年7月8日安徽无为龙卷表明：(1) 这次F3级龙卷在强度场上不同于经典结论，而类似于普通雷暴（雷达反射率因子35dBZ～50 dBZ，回波顶高6～9km，这一特征在雷暴的临近预报中值得警惕）。
一次飑线过程多普勒天气雷达资料分析
一次飑线过程多普勒天气雷达资料分析引言：多普勒天气雷达是一种能够探测大气中降水、雷达回波和飑线等极端天气事件的重要仪器。
本文将对一次飑线过程中多普勒天气雷达所获取的资料进行分析，以揭示飑线过程的发展特征和演变规律。
一、飑线的定义与特征飑线是一种突然出现的高风速旋风，通常伴随着暴雨、冰雹和闪电等极端天气现象。
飑线通常发生在对流活动较为剧烈的天气系统中，对公众和农作物产生不小的危害。
对飑线过程进行监测和预警显得尤为重要。
二、多普勒天气雷达的工作原理多普勒天气雷达是一种基于多普勒效应的天气观测工具，能够通过接收雷达回波信号来获取降水的速度和方向信息。
这种雷达能够实时监测大气中的飑线和其他极端天气现象，并提供及时的预警信息。
三、分析过程在对一次飑线过程中多普勒天气雷达资料进行分析时，我们首先需要获取雷达回波信号，并通过对信号进行处理和解译，得到飑线的位置、速度和强度等信息。
接下来，我们利用雷达回波的径向速度和反射率来揭示飑线的演变特征。
通过对雷达回波的径向速度场进行分析，我们可以发现在飑线过程中的对流云团中具有明显的上升气流和下沉气流，这种气流运动对飑线的生成和发展起着重要的作用。
我们还可以观察到飑线中心区域的风速较大，飑线云团周围的风速逐渐减小，这种风速的分布特征是一次飑线过程的重要标志之一。
通过对雷达回波的反射率场进行分析，我们可以发现飑线云团中的反射率较高，这表明了云团中存在大量的降水和冰雹。
飑线发展的过程中，随着云团的不断发展壮大，反射率也会逐渐增加，这种反射率的变化规律可以用来预测飑线的持续时间和强度。
我们还可以通过多普勒天气雷达资料的时间序列分析来了解飑线的演变过程。
通过对不同时间段的雷达资料进行比较，我们可以揭示飑线的移动速度、移动方向和变化趋势，为飑线的预测和预警提供更加准确的信息。
四、总结与展望通过对一次飑线过程中多普勒天气雷达资料进行分析，我们可以揭示飑线的生成、发展和消散过程，为飑线的监测和预警提供科学依据。
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。
雷达气象学原理多普勒天气雷达
多普勒天气雷达除此之外，还可利用 降水回波频率与发射频率之间变化的信 息来测定降水粒子的径向速度，并通过 此推断风速分布，垂直气流速度，大气 湍流，降水粒子谱分布，降水中特别是 强对流降水中风场结构特征。
以前，用常规天气雷达进行的天气预报 仅仅使用反射率因子资料。多普勒天气雷达 将提供两种附加的基本资料，径向速度和速 度谱宽，它们将增强对强风暴的探测能力， 也能改进对中尺度和天气尺度系统的预报。
多普勒频率与径向速度的关系
假设多普勒雷达发射脉冲的工作频率为f0，目标与雷达的距
离为r，则雷达波发往目标到返回天线所经过的距离为2r。这 个距离用波长来度量，相当 个波长；用弧度来衡量相当于 个弧度。若所发射的电磁波在天线处的位相为 ，那么电磁波 被散射回到天线时的相位应是
位相的时间变化率
由于目标物的径向运动引起 的雷达回波信号的频率变化，它 就是多普频移或多普勒频率。
多普勒雷达是通过直接测量多普勒 频率来得到径向速度的吗?
4.2 多普勒雷达径向速度探测方法
Pulse-Pair Method 脉冲对方法
取两个连续的脉冲然 后测量接收脉冲的相位， 这种脉冲对位相变化可以 比较容易并且比较准确地 测量
DΦ/dt 实际上就是角 速度 = w = 2πfd
假定当第一个脉冲遇到目标物时，该目标物距雷达的距离为r，则该目标物 产生的回波到达雷达时的位相为：
2、平均多普勒频移及频谱宽度
3、平均多普勒速度和速度谱宽度
注意：脉冲对方法并没有从回波信号中提取频谱或功率谱，从而 不能按以上公式计算和，而是直接对回波信号作简便计算求得。
(8.43)
影响速度谱宽的气象因子
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。谱宽可以用做速度估计质量控制的工具：当谱宽 增加，速度估计的可靠性就减小。对气象目标物而言，影响谱 宽的主要因子有四个：
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多普勒天气雷达资料分析与应用
SINGLE RADARS
多普勒天气雷达资料分析与应用 发射系统 天线系统 接收系统 信号处理系统 显示系统
天气雷达的基本框图及其工作原理
多普勒天气雷达资料分析与应用
多屏、 多屏、多画面显示 •
多普勒天气雷达资料分析与应用
多普勒天气雷达资料分析与应用
二、多普勒天气雷达的工作原理
• 常规数字化天气雷达利用的是降水回波的幅度 信息，即利用信号强度来探测雨区的分布、雨 区强度、垂直结构等情况。 • 同时，利用物理学上的多普勒效应来测定降水 粒子的径向(朝向雷达或远离雷达方向)运动速 度，并通过这种速度信息推断风速分布、垂直 气流速度、大气湍流、降水粒子分布、降水中 特别是强降水中的风场结构特征。
信号处理器
监控系统
数据采集RDA
基数据 卫星通讯 产品生成
局域网或广域网
存档
产品生成RPG
主控台
主用户工作站
辅助用户工作站
用户处理PUP
多普勒天气雷达资料分析与应用
1、雷达数据采集系统（RDA） 雷达数据采集系统（RDA）
采用脉冲多普勒体制的全相干系统 • 速调管放大、高功率全相干发射机 • 窄波束低旁瓣的天线 • 低噪声宽动态范围的相干接收机 • 多参数的信号处理器 • 主要参数的自动检测
多普勒天气雷达资料分析与应用
多普勒天气雷达资料 分析与应用
南京信息工程大学
多普勒天气雷达资料分析与应用
引言
• RADAR
– RAdio Detecting And Ranging
• WSR－88D －
– Weather Surveillance Radar 88 Doppler
• CINRDA/SA，SB，SC； CINRDA/SA，SB，SC；
θ ⋅φ
在超高频技术中，一般天线的增益在几千到几万。 – 天线增益常以分贝(dB)形式表示： 分贝(dB) = 10×lg 分贝 ×
S 定向 S 各向均匀
S 定向—定向天线最大辐射方向上的能流密度； 定向天线最大辐射方向上的能流密度； 定向天线最大辐射方向上的能流密度 S 各向均匀—各向均匀天线的能流密度； 各向均匀天线的能流密度； 各向均匀天线的能流密度
多普勒天气雷达资料分析与应用
工作模式（ 工作模式（Operational Mode） ） WSR-88D使用两种工作模式， 降水模式和 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 VCP， 晴空模式 。 雷达的工作模式决定了使用哪种 VCP， VCP又确定了具体的扫描方式 又确定了具体的扫描方式。 而VCP又确定了具体的扫描方式。 工作模式A 降水模式使用VCP11或VCP21 VCP11 21， 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 14/ 相应的扫描方式分别为14/5 和9/6。 VCP31 32， 工作模式B 晴空模式使用VCP31或VCP32 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。 两者都使用扫描方式5 10。
多普勒天气雷达资料分析与应用
相干接收机
信号处理 监控系统
多普勒天气雷达资料分析与应用
RDA监控计算机 RDA监控计算机
多普勒天气雷达资料分析与应用
2、雷达产品生成子系统（RPG） 雷达产品生成子系统（RPG）
具有雷达产品生成、运行监控、数据库管理、系统内通 具有雷达产品生成、运行监控、数据库管理、 信等多种功能 • 气象应用产品：类似于美国 气象应用产品：类似于美国NexRad导出产品 导出产品 • 运行监控：运行模式、系统的自动标校、自动报警等 运行监控：运行模式、系统的自动标校、 功能 • 数据库管理：基数据、产品数据的存贮、分发等功能 数据库管理：基数据、产品数据的存贮、 • 通信管理：RDA、RPG、PUP间的窄带和宽带通信 通信管理： 、 、 间的窄带和宽带通信 等
多普勒天气雷达资料分析与应用
天气雷达的基本工作原理
• 天气雷达间歇性地向空中发射的脉冲式电磁波， 天气雷达间歇性地向空中发射的脉冲式电磁波， 电磁波在大气中以接近光波的速度、 电磁波在大气中以接近光波的速度、近似于直线 的路径传播，如果在传播路径上遇到了气象目标 的路径传播，如果在传播路径上遇到了气象目标 物，脉冲电磁波会被气象目标物向四面八方散射， 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（称为后 其中一部分电磁波能被散射回雷达天线（称为后 向散射），在雷达显示器上显示出气象目标物的 向散射），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。 空间位置分布和强度等特征。
一、雷达的三部分
中国新一代天气雷达系统简介 • 1、雷达数据采集系统（RDA） 雷达数据采集系统（RDA） • 2、雷达产品生成子系统（RPG） 雷达产品生成子系统（RPG） • 3、主用户处理器子系统（PUP） 主用户处理器子系统（PUP）
多普勒天气雷达资料分析与应用
天线与伺服 接收机 发射机
宽带传输
多普勒天气雷达资料分析与应用
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， 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。WSR-88D 可有20 20个不 体是哪些仰角则由体扫模式来规定 。 WSR-88D 可有 20 个不 同的VCP，目前只定义了其中的4个： 同的VCP，目前只定义了其中的4 VCP VCP11 VCP11 11（ VCP11 --- VCP11（scan strategy #1，version 1） 规定5分钟内对14个具体仰角的扫描方式。 14个具体仰角的扫描方式 规定5分钟内对14个具体仰角的扫描方式。 VCP21 VCP21 VCP21 --- VCP21 （scan strategy #2，version 1） 规定6分钟内对9个具体仰角的扫描方式。 规定6分钟内对9个具体仰角的扫描方式。 VCP31 --- VCP31 （scan strategy #3，version 1） VCP31 VCP31 规定10分钟内对5个具体仰角的扫描方式。 10分钟内对 规定10分钟内对5个具体仰角的扫描方式。 VCP32 VCP32 32（ VCP32 --- VCP32（scan strategy #3，version 2） 确定的10 分钟完成的5个具体仰角与VCP31相同 10分钟完成的 VCP31相同。 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。 VCP31使用长雷达脉冲而VCP32使用短脉冲 在于VCP31使用长雷达脉冲而VCP32使用短脉冲。 WSR-98D未定义VCP32。 WSR-98D未定义VCP32。 VCP32
多普勒天气雷达资料分析与应用
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3、主用户处理器子系统（PUP） 主用户处理器子系统（PUP）
• 多屏、多画面显示气象应用产品图形图像功能 多屏、 • 具有放大、动画、叠加等多种图像显示功能 具有放大、动画、 • 通过人机交互方式设置系统运行模式和产品生 成
多普勒天气雷达资料分析与应用
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全相干发射机
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天线
天线是RDA的一个部件 ， 它将发射机产生 的一个部件， 天线是 的一个部件 的rf 信号以波束的形式发射到大气并接受返回的 能量（粒子的后向散射能量） 能量（粒子的后向散射能量）。SA雷达的天线仰 雷达的天线仰 角变化范围是从0.5度到 角变化范围是从 度到19.5度。天线仰角的设置 度 度到 取 决 于 天 线 的 扫 描 方 式 （ scan strategy 共 有 三 种 ） 、 体扫模式 （ volume coverage pattern ： VCP）和工作模式（operational mode 分为晴空 ） 工作模式（ 和降水两种模式） 和降水两种模式）。 雷达操作员不能手动调节天 线仰角，天线仰角只能通过上述三要素预设。 线仰角，天线仰角只能通过上述三要素预设。
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发射机
取得雷达数据的第一步是发射一个射频（rf） 取得雷达数据的第一步是发射一个射频（rf）信 这主要由速调管放大器（ 号。这主要由速调管放大器（相当于老式雷达中的的 磁控管）来完成。该放大器产生一个高功率（ 磁控管）来完成。该放大器产生一个高功率（峰值功 率750kw）非常稳定的10厘米的射频（rf）脉冲。 750kw）非常稳定的10厘米的射频（rf）脉冲。 kw 10厘米的射频 在这里稳定是非常重要的，产生的每个脉冲必 在这里稳定是非常重要的 ， 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rf脉冲被产生，就被送到天线。 rf脉冲被产生 能够被提取。一旦rf脉冲被产生，就被送到天线。
多普勒天气雷达资料分析与应用
• 值得注意的是： 雷达在0.5度和1.45度仰角上分别作两次扫描， 在其他仰角上只作一次扫描。在两次扫描中： 第一次发射低脉冲重复频率，观测范围大 （460km），为了避免速度模糊。 第二次发射高脉冲重复频率，观测的范围小 （230km），为了避免距离模糊。
多普勒天气雷达资料分析与应用
多普勒天气雷达资料分析与应用
多普勒天气雷达资料分析与应用
多普勒天气雷达的组成和探测原理
• • • • • 一、雷达的三部分 二、多普勒天气雷达的工作原理 三、雷达的 PPI 扫描方式 四、多普勒天气雷达的产品介绍 五、短时预报常用的雷达产品
一、雷达的三部分
雷达站
气象台值班室
RD分析与应用
多普勒天气雷达资料分析与应用
多普勒天气雷达资料分析与应用
天 线
• 天线增益：辐射总功率相同时，定向天线在最大辐射 辐射总功率相同时，