双偏振多普勒天气雷达探测雷电的初步研究
内丘 陵起伏 ， 四周 多 山 ， 江横 贯 ， 域 附 近 的丘 陵 长 水 山 区雷暴更 盛 ， 局地 水 汽 条 件 和地 形 抬 升 作用 十 分 有利 于雷暴 天气 系统 的发 生 、 展 发 ， 属雷 灾 高度
脆弱 区 。南 京 市每年 都有 不 同程度 的雷击 事故 和城
气 雷 达 ， 的 问世促 进 了雷 达气 象 和 云 降 水 物理 学 它 科 的发展 ， 提 高 了闪 电探 测 技 术 水 平 。双 线偏 振 并 雷达 可 以得 到很 多非 常有 用 的参 数 ¨ 如线 退 偏 振 。， 比 。 、 相移 。、 分传 播 相 移 率 Ｋ 零滞 后 相 差 差 。、 关 系数 Ｐ 水 平 反 射 率 因子 ｚ 差 分 反 射 率 因 子 、 ｚ 。。这些 参数 的综 合 应 用 对 于 改善 雷达 测 雨 精 度
着 强 电场 。Ｃ ｙｏ 等 双 线偏 振 雷 达 发 现 ， 中 ａｌ ｒ ”用 云 晶体角 度一般 是 ４ 。偶 尔 接 近垂 直 ， 晶粒子 的再 ５， 冰
电活动 特征 ， 为 雷暴对 流 区域 为三极 型 电荷结 构 ， 认
收 稿 日期 ：０ １ ７—１ 修 订 日期 ：０ １— ７— ０ ２ １ —０ ２； ２ １ ０ ２
李 超 ，胡 明 宝 ，胡 鹏
（ ． 放 军 理 工 大 学气 象 学 院 ， 京 ２ １０ ； ． 京 气 象 雷 达 开 发 实 验 室 ， 京 ２０ ０ １解 南 １１ １ ２ 南 南 １０ ８
３ 中 国人 民 解放 军 ９ ４ ６部 队 ， ． ３０ 山西 定 襄 ０ ５ ０ ） ３ ４９
了 闪 电发 生 的 随 机 性 和 不 确 定 性 。 目前 ， 然 对 雷 虽
暴 云 内的起 电机制 还 没有 清 楚 的结论 ， 普遍 认 但
为 强 上 升 气 流 和 冰 相 粒 子 的 碰 撞 是 起 电 的 基 本 条
Ｋ ｅｂｅ 等 利 用 双通道 圆偏 振雷 达测 得云 中 ｒ ｉ ｈ ｌ 主 电荷 区分布 结构 是上 正下 负 ， 发现 云 中 、 并 云地 电 场在 闪电前后 的变化 过 程 。Ｒ ｃａｄ等 利用 偏 振 ｉ ｒ ｈ 雷达 做 出的云 中粒 子 排 列 ， 现 垂 直排 列 粒 子 预 示 发
摘 要 ： 用 ｓ波 段 双 偏 振 多普 勒 天 气 雷达 和 闪 电定 位 仪 数 据 ， 析 了 ２ ０ 利 分 ０ ９年 ６月 ５ 日发 生在 南京 地 区 一 次
雷 暴 个 例 的 双 偏振 雷达 参 量 特 征 与 闪 电 之 间 关 系及 雷达 水 平 反 射 率 因子 ｚ 差 分 反 射 率 因子 ｚ 零 滞 后 相 关 系 、 。和 数Ｐ 等 偏 振 参 量 在 ３ｋ ５ｋ ７ｋ 等 ３个 不 同高 度 上 的 Ｃ Ｐ Ｉ图， 果 表 明 ： ｍ、 ｍ、 ｍ ＡＰ 结 负地 闪主 要 落 在 强 回波 中心 及 其 附
近 ， 数 负地 闪和 正 地 闪 比较 零 散 地 分 布 在 ２ Ｂ 少 ０ ｄ ｚ以上 的 回 波 区域 ， 电起 始 区域 的 Ｐ 比较 大 、 。 闪 Ｚ 比较 小 ， ｚ 且 。
全部都是负值。
关键 词 ： 偏 振 雷达 ； 电； 平 反 射 率 因子 ； 分 反 射 率 因子 ； 关 系数 双 闪 水 差 相
第 ３ ４卷
第３期
气 象 与 环 境 科 学
Ｍｅ ｅ ｒ ｌｇ ｃ ｌａ ｄ Ｅｎ ｉｏ ｔｏ ｏ ｏ ｉａ ｎ ｖ ｒｎｍｅ ｔ ｌＳｃｅ ｃ ｓ ｎ ａ ｉｎ ｅ
Ｖｏ ． ４ １ ３ ＮＯ． ３ Ａｕ ． ０１１ ｇ２
２１ ０ １年 ８月
双 偏 振 多普 勒天 气 雷达 探 测 雷 电 的初 步研 究
件 。在 强上升 气 流和 对 起 电 贡献 较 大 的霰 粒 、 晶 冰
等 的共 同作 用 下 ， 成 了 雷 暴 云 的 荷 电结 构 。’ 形 。
负地 闪 主要 出现在 对 流 云 区 ， 正 地 闪 多数 发 生 在 而 层状 云 区 。Ｃ ｒｙ等 分 析 了 中尺 度 天气 系统 中闪 ａｅ
和 识 别 云 中 水 成 物 粒 子 的 相 态 及 其 变 化 非 常 有 用 “ 。
市积 涝发 生 ， 工农业 生 产 、 民生命 财产 造成 巨大 给 人
损失 。 因此 对 南京地 区雷 暴特 征开 展分析 研究 显得
尤 为重要 。
闪 电发生 的初 始触 发机制 主要 为云 中正 负极性 电荷 的碰 撞放 电 ， 雷暴 云 内 电荷 结构 的复 杂 性 导致
中 图分 类 号 ：Ｐ ２ ． ４７３ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３ １７
引 言
雷暴 的发生 与季节 、 理 、 形 、 质 、 地 地 地 气候 等 因 素有关 ， 过程 中 的雷 电 、 其 降水 和对 流活动 所 引发 的
灾 害 事 件 逐 年 递 增 。南 京 市 地 处 江 苏 省 西 南 部 ， 境
基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 （ １０ ０ ８ 资 助 ４０ ５ １ ） 作 者 简 介 ： 超 （ ９ ７ ）， ， 李 １８ 一 男 安徽 灵 璧 人 ， 士 研 究 生 ， 事 现 代 气 象雷 达 技 术 研 究 ． － ｉ： ｙｃ ａ＠１３ ｔｎ 硕 从 Ｅｍａｌｗ ｌ ｈｏ ６ ．ｏｉ ｉ
其 中正 电荷 中心 集 中在 ４ ５ｋ 和 ９ ５ｋ ． ｍ ． ｍ处 ， 负 而
电荷 中心位 于 ６ｋ ｍ高 度处 。海 拔较 高地 区 的雷暴 ，
上 部正 电荷 区在 ５～６ｋ 中部 主负 电荷 区 在 ３～５ ｍ，
ｋ ， 部 存 在 大 范 围 的 正 电 荷 区 。 当 前 的探 测 闪 ｍ 下 电 技 术 还 比 较 有 限 ， 此 利 用 有 效 的 偏 振 雷 达 探 测 因 技 术 ， 更 清 楚 地 了解 雷 电 起 电 机 制 和 原 理 ， 以更 能 可 好 地 为雷 电预警 和减 灾服务 。 偏 振 雷 达 是 最 近 二 十 多 年 才 发 展 起 来 的新 型 天
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计全固态双线偏振多普勒天气雷达系统是一种先进的天气检测设备，具有高分辨率、高灵敏度、高精度的特点，能够实时监测大气中的降水、风暴和其他天气现象。
本文将对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的设计进行分析，包括系统组成、工作原理、技术特点和应用前景等方面。
一、系统组成全固态双线偏振多普勒天气雷达系统由以下主要部分组成：天线、发射机、接收机、信号处理模块、控制模块等。
1. 天线：全固态双线偏振多普勒天气雷达系统采用双线偏振天线，能够同时接收垂直和水平方向的电磁波，从而实现对降水微物理参数的探测和分析。
2. 发射机：发射机是全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的核心部件，通过发射一定频率和功率的微波信号，形成雷达波束，与大气中的降水粒子发生散射并返回，实现降水的探测。
3. 接收机：接收机用于接收来自大气中散射的雷达信号，并将信号转换成数字信号，然后传输给信号处理模块进行处理和分析。
4. 信号处理模块：信号处理模块是全固态双线偏振多普勒天气雷达系统中的关键模块，能够实现对接收到的雷达信号进行距离、速度和功率的处理，从而实现对大气中降水的无损探测。
5. 控制模块：控制模块用于实现对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的控制和监测，包括雷达系统的开关、校准、故障诊断和数据传输等功能。
二、工作原理全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的工作原理是基于雷达波束与大气中降水粒子的相互作用。
具体而言，当雷达波束与降水粒子发生相互作用时，会产生散射现象，散射回来的信号经过接收机接收后，通过信号处理模块进行处理和分析，最终得到降水的距离、速度和粒子大小等参数。
三、技术特点全固态双线偏振多普勒天气雷达系统具有以下技术特点：1. 高分辨率：全固态双线偏振多普勒天气雷达系统能够实现对降水的高分辨率探测，可以精确地测量降水的位置、速度和粒子大小等参数。
4. 全固态设计：全固态双线偏振多普勒天气雷达系统采用全固态设计，具有结构简单、可靠性高、维护成本低等优点，具有较长的使用寿命和良好的稳定性。
X波段双偏振相控阵天气雷达的防雷技术要点
X 波段双偏振相控阵天气雷达的防雷技术要点摘要本文是关于X 波段双偏振相控阵天气雷达的防雷技术要点的论文，主要介绍了防雷技术在X 波段双偏振相控阵天气雷达中的应用和重要性。
具体内容包括X 波段雷达的特点，雷电对雷达的危害以及防雷技术的分类和应用，最后结合实例分析了X 波段双偏振相控阵天气雷达中采取的防雷措施。
关键词：X 波段，双偏振，相控阵，雷达，防雷技术AbstractThis paper is about the lightning protection technology for X-band dual-polarized phased array weather radars. It mainly introduces the application and importance of lightning protection technology in X-band dual-polarized phased array weather radars. The specific content includes the characteristics of X-band radars, the harm of lightning toradars, the classification and application of lightning protection technology, and finally the lightning protection measures adopted in X- band dual-polarized phased array weather radars are analyzed with examples.Keywords: X-band, dual-polarization, phased array, radar, lightning protection technology.一、引言天气雷达是研究天气的重要工具之一，可用于监测降水、探测风暴和预测气象变化等。
一次雷暴过程的双偏振雷达观测量与闪电频次的关系分析
雷电是对流云产生的一种强烈的放电现象， 结合雷达对雷电开展监测研究是目前国内外比 较普遍的做法。一般认为，当 ４０ｄＢｚ回波强度 发展到 －１０℃层高度时可以作为预测初次雷电 发 生 的 重 要 预 测 因 子［１－２］；Ｍａｒｉｂｅｌ［３］提 出，４０ ｄＢｚ以上的回波顶高要求不低于 ７ｋｍ。另外，还 要考虑 最 大 回 波 顶 高、－２０℃ 高 度 上 出 现 ２５ ｄＢｚ回波、回 波 水 平 梯 度、垂 直 液 态 水 含 量 等 其 他的产品［４－５］。近年来，双偏振技术也被尝试应 用于雷电探测，崔丹等［６］通过双偏振雷达对雷暴 云团做 ＲＨＩ观测，分析发现云中电场分布结构 的变化跟云中冰相粒子的排列取向相关；贺宏兵 等［７］分 析 一 次 雷 暴 过 程 时 发 现，有 闪 电 时 ＺＨ、 ＺＤＲ、ＫＤＰ、ρＨＶ的分布均值都大于无闪电时的值，且 偏振参量随时间的变化和闪电发生频次之间有很 好的对应性，有闪电时水平反射率因子平均接近 ４０ｄＢｚ，差分传播相位常数平均达到 １（°）／ｋｍ， 差分反射率因子在 ０５ｄＢ以下。本研究利用双 偏振多普勒雷达、闪电定位仪和探空资料，分析 了 ２０１７年 ７月 ２７日发生在广东深圳的雷暴过 程中双偏振雷达参量在不同高度与闪电频次之 间的关系，对研究闪电的发生发展有一定的指示 作用。
本研究主要是利用雷达回波与闪电定位仪 数据相叠加的方法，用 ６ｍｉｎ间隔累计的闪电频
收稿日期：２０１９－０１－０５ 基金项目：广东省气象局科研项目（ＧＲＭＣ２０１８Ｍ３２）；广东省气象局重点科研项目（ＧＲＭＣ２０１８Ｚ０１） 作者简介：吴少峰（１９８３年生），男，硕士，高级工程师，主要从事雷达探测技术与资料分析工作。Ｅｍａｉｌ：ｘｆｗｕ３１＠１６３．ｃｏｍ
２０１７年 ７月 ２７日 １４：００—１６：３０，广东深圳 发生了一次强对流天气过程，回波云团自东向西 发展，过程中伴随着雷暴的发生。本研究在选择 个例时主要考虑 ２点：（１）该雷暴属于孤立的单 体，整个生消过程处于一个相对独立的云团中， 统计分析起来相对简单；（２）云团的发展过程位 于广州雷达 ５０～１００ｋｍ的观测范围内，观测距 离比较理想。
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计【摘要】本文主要对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计进行了分析。
在介绍了研究背景和研究目的。
在分别从全固态双线偏振多普勒天气雷达的概述、系统设计原理、系统硬件设计、系统软件设计以及系统性能分析等方面进行了详细阐述。
最后在结论部分总结了全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计的优势，同时探讨了未来的发展方向。
通过本文的研究分析，读者将能够全面了解全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计的关键要点，为相关领域的研究和实践提供参考。
【关键词】全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计、研究背景、研究目的、系统设计原理、系统硬件设计、系统软件设计、系统性能分析、优势、未来发展方向。
1. 引言1.1 研究背景天气雷达是气象领域中常用的一种探测仪器，能够实时监测大气中的降水情况、云状情况以及风场信息，为天气预报和气候研究提供重要数据支持。
传统的天气雷达系统大多采用的是机械调谐技术，存在体积大、成本高、能耗高等缺点。
全固态双线偏振多普勒天气雷达是近年来新兴的一种雷达技术，它采用固态器件代替机械组件，实现雷达系统的小型化、高集成化和节能环保。
双线偏振技术可以提供更多的信息，帮助解决雷达系统中的信号重叠问题，提高数据处理精度和分辨率。
多普勒雷达可以实现风场的观测，对于研究风暴、气旋等天气现象具有重要意义。
全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计成为了当前气象雷达领域的研究热点。
通过对该系统的深入研究和优化设计，可以提高天气预报的准确性和及时性，为社会公众提供更好的气象服务。
1.2 研究目的研究目的主要是为了探讨全固态双线偏振多普勒天气雷达系统在气象领域中的应用和意义。
通过对该系统设计原理、硬件设计、软件设计和性能分析的深入研究，我们旨在解决现有雷达系统在监测大气环境中遇到的一些问题，如信号处理灵敏度不足、精度不高等。
通过分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的优势，我们希望能够为气象预警、气象科学研究等领域提供更准确和可靠的数据支持，为社会公众提供更好的天气预报服务。
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计全固态双线偏振多普勒天气雷达系统是一种先进的气象观测设备，能够提供精确的天气信息和数据，对气象预测和灾害预警具有重要意义。
本文将对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的设计进行分析，包括系统的原理、组成和性能特点等方面进行深入探讨。
全固态双线偏振多普勒天气雷达系统是一种基于雷达技术的气象观测设备，它利用雷达波束对大气中的水滴、雨滴、雪花等目标进行探测和观测。
该系统通过利用双线偏振技术可以获取大气中的水滴形态、密度和速度等信息，从而实现对天气状况的准确监测和预测。
全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的工作原理是利用雷达发射的电磁波与大气中的水滴、雨滴等目标发生散射作用，然后通过接收信号和信号处理等技术手段获取目标的散射信号，并据此分析目标的性质、位置和运动状态等信息。
在双线偏振技术方面，该系统同时采用水平极化波和垂直极化波进行探测，通过对两种不同极化波的信号进行处理和分析，可以获得更多有关目标的特征信息，提高了雷达的识别和辨别能力。
全固态双线偏振多普勒天气雷达系统主要由以下几个部分组成：发射部分、接收部分、信号处理部分和数据分析部分。
1. 发射部分：发射部分包括雷达天线、发射源和发射控制器等，主要负责产生和发射雷达波束。
2. 接收部分：接收部分包括接收天线、接收机和接收控制器等，主要负责接收环境中目标的散射信号。
3. 信号处理部分：信号处理部分包括信号放大器、滤波器、数字转换器和信号处理器等，主要负责将接收到的信号进行放大、滤波和数字化处理。
4. 数据分析部分：数据分析部分主要包括数据存储器、数据处理器和数据显示器等，主要负责对处理后的数据进行存储、分析和显示。
整个系统通过这几个部分的协同工作，实现了对大气中目标的准确探测和观测，从而提供了丰富的天气信息和数据。
1. 高精度：全固态双线偏振多普勒天气雷达系统具有高精度的特点，能够准确捕获大气中各种目标的散射信号，实现对目标的精确识别和定位。
多普勒雷达资料在雷电预警中的应用研究
多普勒雷达资料在雷电预警中的应用研究科技信息博士?专家论坛多普勒雷达姿料在雷电预警巾响应用研穷南京信息工程大学大气物理学院李芳黄兴友[摘要]本文总结了国内外利用雷达资料进行雷电预警的研究成果,结合我国国情利用现有资料提出雷达回波强度,回波高度,强回波比例,VIL四个雷电预警的预报因子并分别对其物理机理依据进行了初步探讨,这为我国在当前条件下开展雷电预警的研究工作和实际业务应用提供了参考,具有积极的意义.[关键词]雷电预警多普勒雷达预报因子引言雷电是发生于大气中的一种瞬时高电压,大电流,强电磁辐射的灾害性天气现象,其危害不仅仅体现在直击时由于强电流等造成的损失,更重要的是其产生的感应场和辐射场所带来的影响.在电力和电子设备被广泛应用的今天,由雷电本身造成的人员和财产损失越来越引起人们的关注,雷电灾害在上世纪末已经被联合国列为"最严重的十种自然灾害之一",被中国国防电工委员会称为"电子时代的一大公害"Ⅲ.由于雷暴云内的起电与其中的微物理过程息息相关,温度,云内粒子的大小和相态,以及相应的变化特征等都成为了雷电预警所必须获得的信息.但无论是常规气象观测得到的大气参数还是卫星观测资料都存在一个空间和时间分辨率不足的问题,而雷达在观测方面体现出了明显的优势,它不仅观测效果达到一定的精细程度,能够反映云内粒子的一些宏观特征,同时探测周期短,为雷电的预警提供了空间结构上相对完整,时间上足够密集的数据,这使得雷达资料成为了目前条件下进行雷电预警的首选资料.1.雷达资料在国内外雷暴预警中的研究进展1.1国外雷暴预警进展国外很多研究者在进行关于雷暴初生的研究时,已经运用了雷达预报CG(Cloud一【0一Gmund)闪电起始的性能.这些关于温度高度的雷达反射率的研究已经注意了一些与CG闪电活动起始相关的特征. Buechler和Goodmanm(1990)关于佛罗里达,亚拉巴马,新墨西哥的15个累暴的研究得出:一旦回波强度40dBz部分温度达到一1O℃的高度,并且顶部回波超过9km,云体很快就会产生闪电. GremillionandOrville~(1999)分析了经过美国肯尼迪航天中心的39个雷暴,结果表明当地闪将要发生时,雷达反射率和预报对象之间存在一个相关关系,对于夏季雷暴,找到的最好的预警指标是在一10℃温度高度上,两个连续的体扫描都能达到40dBz的反射率阈值,同时产生云地闪的每个雷暴的回波顶高度都超过了9.5kin,使用这种方法的预报准确率是84%,虚警率是7%,中值预警时间是7.5min.Maribel等通过研究美国STEPS(theSevereThunderstormEleetrifi—cationandPrecipitationStudy)期间的12个雷暴个例和2个非雷暴个例在形成初期雷达反射率因子和闪电活动关系后发现:12个雷暴个例中最初的闪电活动均为云闪,而要想闪电能够发生,单体回波中40dBz以上回波的顶高必须高于7km;只发生云闪和将要发生地闪的单体在闪电初始激发高度以及激发位置的雷达反射率都是不同的;而将要发生正地闪的雷暴和发生负地闪的雷暴在各自最初云闪发生的时间里表现出来的反射率,及各自从出现25dBz回波到发生最早云闪之间的时间也截然不同.Brandon等认为在一1OqC层结高度处40dBz回波强度是预测初次地闪发生的最佳预测因子.这些研究结果表明雷达回波对雷暴单体中闪电的发生具有一定的指示作用.1.2国内雷暴预警进展近年来在国内研究闪电的工作也不少,但以统计工作为主,对雷暴初生的研究还不多,其工作主要针对我国青藏高原地区,所用的资料主要是地面闪电观测资料,闪电的VHF辐射资料.国内关于雷电短时预警的研究相对较少,尤其是接近实际业务应用的研究成果更少.王飞利用多普勒雷达资料,结合探空,闪电资料对2005年夏季北京地区的2O个单体过程进行综合分析发现:40dBz是比较适合该地区雷电预警的一个雷达回波特征参量;在此基础之上,将OoC层结高度作为基础特征高度,并结合一IO~C层结高度和强回波所占比例对孤立单体基金项目:本文受国家自然科学基金项目(编号:40775029)资助.的雷电发生进行综合预警是一种较为接近实际应用的方法.2.基于雷达资料的雷电预警预报因子的物理依据初探根据我国现有资料和雷电预警研究得到的成果总结提出四个雷电预警的预报因子:雷达回波强度,回波高度,强回波比例,VIL,并初步探讨了这四个预报因子的物理机理.'2.1雷达回波强度Maribel馓出:40dBz回波强度是最适合闪电预警的雷达回波强度.由于40dBz回波强度是绝大多数发展较旺盛的单体都能够达到的强度,并且这个强度的回波无论从出现时间,持续时间还是达到的高度都和非雷暴单体有着较明显的差异,因而是区分雷暴和非雷暴单体的一个较好雷达特征参量.这也与BrandonVincent和IJarr)rc的结果一致,他们通过多种参数的组合和实际个例的验证后得到的最适合地闪预警的组合有两套,即40dBz/-10oC和40dBz/-15℃,这两套组合都选择了以40dBz回波强度为预报因子之一.2.2回波高度回波发展的高度(ET)是产生闪电的一个很重要的先决条件,没有发展很高的云顶就没有产生大量冰相粒子的条件和净电荷分离的起电机制.wiebk等认为雷暴的起电主要发生在起电区域的顶部附近,一般位于一15℃至一30℃的温度层之间,在超过了这个区域之后不同相态的水成物粒子将无法在上升气流的支持下继续共同存在;在电荷分离时,每次碰撞转移的电荷量随着冰晶尺度的增大而增加.由以上研究结论可知:雷暴云中要发生强起电过程,使电荷发生分离必须存在足够数量和大小的冰相粒子以及足以使这些粒子上升到一定高度的上升气流.这在实际的雷达观测中必然反映为较强的回波上升到一定高度之上.一般来说,0~C等温线至一20℃之间的区域主要由过冷水滴,雪花及冰晶组成,这个区域是冰雹生成的"雹源区".根据实验室试验发现,一1O℃温度层是非感应起电机制中冰晶和霰碰撞后携带不同极性电荷的翻转温度,因此这个温度层高度一直都在雷暴起电研究中被作为一个特征高度.Maribel[41的研究结果就将特征判别高度定为一lO℃层结高度.Br一曲don【5I等也提出在一1Oc层结高度处40dBz回波的出现是预测单体即将发生地闪的最佳预报因子.2_3强回波比例40dBz回波突破0~C层结高度后,单体在这个高度上40dBz以上回波占25dBz以上回波的体积百分比(P)在雷暴单体发展过程中的演变特征可以为初次闪电发生时间预报提供更为丰富的参考依据.大粒子,特别是冰相粒子在电荷分离过程中的作用显着,这一点已经为许多研究.所证实.而大粒子所处环境的一些条件,如液态水含量,温度等,则决定了大粒子起电的极性以及效率.谢屹然等认为液态水含量的增加将导致首次放电时间延迟,同时将引起放电位置的下降和闪电频数的减少.因此,有理由认为在O℃层结高度以上的强回波所占百分比可以作为雷电预警的一个有效辅助因子.2.4垂直累计液态含水量(VIL)VIL表示将反射率因子数据转换成等价的液态水值,对流云中含有的冰雹等大粒子的散射性不满足雷利散射的条件,由其反演的VIL远远大于云中实际具有的垂直累积液态水含量,因而偏大的VlL恰好反映了云中含有较大的降水粒子.这些区域往往也是对流发展旺盛的地方,有强烈的垂直上升运动和充足的水汽,为闪电的发生提供有利的条件.因此,VIL可以作为雷电预警的另一个辅助因子,实际应用时选择合适的阈值.3.总结(下转第38页)作者简介:李芳(1984一),女,山东菏泽人,硕士,现在南京信息工程大学大气遥感科学与技术专业,主要从事雷达气象学的研究.通讯作者:黄兴友,教授.一36—科技信息博士?专家论坛上,让学生下载或浏览.(三)在公寓建立党团组织,加强大学生思想政治工作阵地建设党团组织历来在思想政治工作中发挥着重要作用,党团组织对大学生思想影响非常深刻,因为他们相信组织,依靠组织.党组织应深入学生寝室,坚持教育与自我相结合,政治理论教育与社会实践相结合,解决思想问题与解决实际问题相结合的原则,通过在公寓里倡导积极向上的良好学风,健康和谐的生活作用,开展多位一体的文明寝室建设.坚持以人为本,贴近学生,努力提高思想政治教育的针对性,实效性,吸引力和感染力.在学生公寓建立党团组织,应考虑结合公寓楼的分布设立相应的党支部,团支部,学校相关职能部门在学生社区建立学生活动室,例如党委组织部建立"党员之家",便于党组织开展学生党员教育工作;就业指导中心建立"就业咨询室",为学生提供相关的就业信息;心理咨询中心建立"心理咨询室",为大学生提供心理健康教育和心理辅导工作;校团委带领学生社团在学生社区"安家落户",诸如与乒乓球协会共同开设乒乓球活动室,与棋社共同开设棋类活动室,与健美操协会共同开设健美操排练室等等.(四)开展自我管理,自我服务教育活动,让大学生思想政治工作寓教其中大学生精力充沛,思想活跃,后勤管理部门应积极和团委,学生会紧密联系,密切配合,充分发挥他们的积极作用,从迎接新生入校到欢送毕业生离校,建立起一套规范的教育制度.并着重在新生入校应该注意的问题,学生社区生活中的各项注意事项等方面,教育学生学会自理生活,帮助新生在最短的时间内适应大学生活.同时,学生社区可配合团委,学生会经常性地开展以"宿舍是我家,文明靠大家"为主题的健康向上,丰富多彩的校园文化活动,调动和鼓励学生积极参加,以公寓宿舍文明建设推动校园文化建设.例如,开展"优质服务文明进餐"为主题的有奖征文活动,举办"你我共度中秋"为主题的中秋晚会,组织"环保创意小制作比赛"等等,把对大学生的思想政治教育寓于多种活动中, 使他们在潜移默化中受到积极而良好的思想政治教育.参考文献[1]崔恒源.高校后勤社会化背景下园区学生党建工作模式探析[J].社科纵横.2008(11):26—29.[2]徐奇伟.高校后勤社会化背景下推动思想政治教育进公寓[J].社科纵横,2008,(09):274—275.[3]任正君,张东岭.论高校后勤社会化的德育环境建设[J].科教文汇.2007(08):4—275.[4]林学军.高校后勤社会化改革进程中的思想政治工作[I].淮北职业技术学院,2007(10):49-50.[5]王玉.高校后勤社会化背景下大学生思想政治教育途径浅探【I]. 学校党建与思想教育,2006(03):61—62.[6]z~-建,程文生.高校后勤改革与思想政治工作[I].现代技能开发, 2002(2):46—471(上接第34页)验证是不是伪造的数据.4.结束语文中提出了保证移动Agent安全的详细描述,介绍了椭圆曲线在物流安全领域的基本定义和概念,并讨论移动Agent的证书管理的机制.文章也提出了一个新的概念,为调整Agent的发现,提出了基于椭圆曲线的安全机制,可以保护Agent的执行状态和内部数据,提供有效解决Agent安全性问题的对策.参考文献[1]周宣武,杨晓元.网络中基于椭圆曲线密码的密钥管理方案[J]计算机工程,2004,30(11):98—91.[2]柴胜,冯铁等.基于属性证书的权限管理平台GOAccessPMI[J]计算机工程与应用,2004,14:123-127.[3]李淑静,赵远东.基于椭圆曲线的EIGamal加密体制的组合公钥分析及应用[J].微计算机信息,2006~一3):70—72.[4]罗皓,乔秦宝,刘金龙等.椭圆曲线签名方案[J].武汉大学,2003,49(1):95—98.[5]李复才,张永平,孙宁.椭圆曲线数字签名方案的研究与改进[J].计算机工程与设计,2007,28(21):5241—5242..[6]曲英伟,郑广海.一种移动Agent系统完整性保护的安全机制【I]通信技术,2007,40(12):274—276.[7]孙红,孙茂荣.基于Agent技术的物流管理信息系统模型[J].微计算机信息,2008,240—3):140—142.[8]张笑语,李立新.基于移动Agent的分布式资源分配策略[J].电子科技大学,2007,36(6):1393—1395.'上接第页:3,得RI._}n又}R=R…'.R=III尺2(a)(b)图4举例用电路图及最简电路从解题过程可看出:是将R看成固定阻值的负载,通过含源一端口内电阻R的调节,来使负载获得最大功率.这样就出现了矛盾:若RL 一定,则从最简等效电路中可看出,R越小负载获得功率越大,当R=0 时,负载会获得最大功率,而不是RR忸时获得.这样的出题设计和解题也是没有考虑到最大功率传输定理的使用条件.直流电阻电路中,在含源一端口给定,负载电阻可变的条件下,才能使用最大功率传输定理的条件和结论.如在解题中忽略了此使用条件,则可能得出误解.3.结论最大功率传输定理是电路理论中的重要定理,也是实际测量,通讯等电路的设计中必须考虑的问题,但在应用最大功率传输定理时,必须注意其使用的前提条件,否则可能得出错误结论.因此,在教学过程中强调最大功率传输定理的使用条件是非常必要的.参考文献[1]邱关源.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.[2]Alexander,Charl~K.,Sadiku,MatthewN.O.Fundamentalsof dectriccircuits[M].McGraw-HiU,2004.(上接第36页)雷达资料在闪电临近预报中的应用,目前还处于发展阶段,还很不成熟,本文总结提出的四个雷电预警的预报因子:雷达回波强度,回波高度,强回波比例,VIL,给实际业务中提供参考,但还需要进一步的探索和研究.参考文献[1]陈渭民.雷电学原理.北京:气象出版社,2003.12JBuechlerDE,GoodmanSJ.Echosizeandasymmetry:Impacton NEXILADStOl"lTlidenfificaton.Joum~ofApphedMeteorology,1990,(29): 962-969.[3]GremiUionMS,OrvilleRE.ThunderstormCharacteristicsof cloud—tO—groundlightningattheKenneaySpaceCenter,Florida:Astudy oflightninginitiationsignaturesasindicatedbytheWS1L一88D.Weather andForecasting.1999.14:64O一649.[4]MaribdMartinez.Therelationshipbetweenradarreflectivityand lightningactivityatinitialstagesofconvectivestorms.UCAR/SOARS, Boulder.COandTexasTechUniversity,Lubbock,TX.『5]BrandonR.Vincent,LawrenceD.Carey,DouglasSchndder,Kermit Keeter,ingWSR一88Dreflectivityforthepredictionof cloud—tO—groundhghtning:Acen廿a1northCarolinasn1dv.National WeatherDigest,Dec,2003.[6]王飞,张义军,赵均壮,吕伟涛,孟青.雷达资料在孤立单体雷电预警中的初步应用.应用气象,2008年4月,19~):153—160.[7]WiebkeDeierlingJohnLatham,WalterA.Peahen,ScottM.Ellis' HughT.ChristianJr—Ondlerelationshipofthunderstorrnicehydrometeor characteristicsandtotallightningmeasurements.AtmosphericResearch, 2005,76:114-126.[8]谢屹然等.液态水含量和冰晶浓度对闪电频数影响的数值研究. 高原气象,2005,240):598—603.。
C波段双偏振多普勒天气雷达原理及主要偏振参量应用分析
C波段双偏振多普勒天气雷达原理及主要偏振参量应用分析C波段双偏振多普勒天气雷达原理及主要偏振参数应用分析一、引言雷达技术是现代气象学中非常重要的观测手段之一，可以提供大气中降水、风场以及悬浮颗粒物等信息。
而C波段双偏振多普勒天气雷达作为目前气象雷达中应用较多的类型之一，具备了高分辨率、高灵敏度等优势。
本文将详细介绍C波段双偏振多普勒天气雷达的原理及其主要偏振参数的应用分析。
二、C波段双偏振多普勒天气雷达原理C波段双偏振多普勒天气雷达是基于双偏振技术的，通过观测目标散射的双向偏振特性，来获得降水和颗粒物的物理参数。
其基本工作原理可以分为以下几个步骤：1. 天线发射和接收信号C波段双偏振多普勒天气雷达的天线首先发送一个具有一定频率和极化状态的微波波束，这个波束会与大气中的目标相互作用，然后被目标散射回来。
2. 接收信号的极化分离雷达接收到回波信号后，首先需要进行极化分离，将水平极化和垂直极化信号分离出来，以获得目标的双向极化特性。
3. 目标退偏振比计算在完成极化分离后，可以利用修正的双偏振天线系数，计算目标的退偏振比。
这个参数可以描述目标相对于水平和垂直方向的散射强度差别。
4. 目标的径向速度估计利用多普勒频移原理，可以根据接收到的回波信号的频率偏移，计算出目标在雷达天线方向上的径向速度。
通过多普勒频移，我们可以判断目标是否在向雷达靠近或远离。
5. 目标的径向散射强度估计利用雷达接收到的信号，可以计算出目标的径向散射强度。
这个参数可以反映目标散射微波的能力，从而进一步了解目标的强度和大小。
三、主要偏振参数应用分析C波段双偏振多普勒天气雷达的主要偏振参数包括退偏振比和线性偏振比。
这些参数在气象研究中有着广泛的应用。
1. 退偏振比的应用退偏振比是衡量目标散射极化特性的重要参数。
在气象雷达中，退偏振比常用于识别和区分不同种类的降水。
例如，在雷达图像中，雪花和冰雹的退偏振比可以有较大的差异，利用退偏振比可以准确区分这两种降水类型。
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计1. 引言1.1 研究背景随着气象监测需求的不断增加，对雷达系统的性能和精度要求也越来越高。
全固态双线偏振多普勒天气雷达系统因其具有较高的分辨率、较强的抗干扰能力和较高的雷达脉冲重复频率等优点，受到了广泛关注和研究。
对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的设计和研究具有重要的意义。
在当前气象监测领域，全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的研究和应用正在逐渐成为研究热点。
通过深入研究和分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的设计原理和性能特点，可以为提高气象监测的精度和准确性提供重要的技术支持。
本研究旨在探讨全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的设计原理和实现方法，为气象监测领域的进一步发展提供技术支持和参考。
1.2 研究目的研究目的是通过对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计进行深入分析和研究，探讨其在天气监测和预警方面的应用潜力。
具体目的包括：1. 探究全固态双线偏振雷达技术在天气监测领域的优势和特点，为后续系统设计提供理论基础；2. 分析全固态双线偏振多普勒雷达系统设计原理，深入了解其工作原理和结构特点，为系统硬件设计提供参考；3. 研究信号处理算法设计，优化数据处理过程，提高雷达系统的监测和预警效率；4. 对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的性能进行评估，验证系统设计的实际效果和可靠性。
通过以上研究，旨在为提高天气监测的准确性和及时性，进一步推动雷达技术在气象领域的发展，为人们的生活和生产提供更加精准的天气信息和预警服务。
1.3 研究意义全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的设计在现代气象领域具有重要的研究意义。
该系统可以提高天气雷达的探测性能和精度，为气象预报提供更加准确的数据支持。
全固态双线偏振多普勒雷达系统具备更加稳定和可靠的性能，可以在恶劣天气条件下持续运行并持续监测气象变化。
该系统还可以提高雷达数据的分辨率和覆盖范围，有助于更好地理解天气系统的演变和发展规律。
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计
全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计是一个基于最新的雷达技术，采用全固态天
线设计和双线偏振技术的天气雷达系统。
它具有高分辨率和高精度的雷达数据获取能力，
能够对天气现象进行准确的测量和预测。
该系统的设计主要包括以下几个方面：
1. 天线设计：全固态天线设计是该系统的核心技术。
全固态天线采用固态材料制成，可以提供更高的频率范围和更宽的波束宽度，从而增加雷达的探测能力和分辨率。
这种天
线也具有更高的可靠性和抗干扰能力，能够适应各种复杂的气象环境。
2. 双线偏振技术：双线偏振技术是该系统的另一个重要特点。
它可以同时测量水平
和垂直方向上的回波信号，并同时获得它们的相位和振幅信息。
这种技术可以提供更多的
气象信息，例如降水类型、降水强度、尺寸和形状等，提高雷达对天气现象的理解和预测
能力。
3. 多普勒测量：多普勒测量是该系统的主要功能之一。
通过测量回波信号的频移，
可以获取目标的速度和动向信息。
这种测量技术对于气象预测和强降水监测非常重要，能
够及时发现并跟踪降雨系统和风暴。
4. 数据处理和分析：该系统还包括高效的数据处理和分析模块，可以实时处理和分
析雷达数据。
它能够将多普勒和双线偏振数据与其他气象观测数据进行匹配和整合，生成
高精度的天气图像和产品，提供给气象预报人员和研究人员使用。
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计全固态双线偏振多普勒天气雷达系统是一种用于探测大气中降水、雷电和风场等气象信息的先进雷达系统。
它采用全固态发射接收模块和双线偏振技术，具有高灵敏度、高分辨率和高可靠性的特点。
本文将对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的设计进行分析，包括系统组成、工作原理、性能指标等方面的内容。
一、系统组成全固态双线偏振多普勒天气雷达系统主要由以下几个部分组成：1. 发射模块：采用全固态发射器，能够实现快速的频率变化和调制，并具有较高的功率和稳定性。
2. 接收模块：采用全固态接收器，能够实现高灵敏度和低噪声的接收，保证雷达系统的高性能。
3. 天线系统：采用双线偏振的天线，能够实现对水平和垂直极化波的接收，并具有良好的方向图和辐射特性。
4. 信号处理系统：包括雷达信号的处理和解调模块，能够对接收到的雷达信号进行运算和分析，提取出大气中的各种气象信息。
5. 控制系统：包括雷达系统的控制和管理模块，能够对雷达系统的各个部分进行监控和调节，确保系统能够稳定地工作。
二、工作原理全固态双线偏振多普勒天气雷达系统通过发射和接收雷达波，探测大气中的水汽、降水、云层、风场等信息。
其工作原理主要分为以下几个步骤：1. 发射雷达波：发射模块产生并发射雷达波，经天线系统辐射到大气中。
2. 接收回波信号：接收模块接收大气中散射回来的雷达波，经天线系统传输到接收模块。
4. 数据处理：对处理后的信号进行数据处理和分析，提取出大气中的降水、风场等信息，并进行显示和记录。
三、性能指标1. 灵敏度：反映雷达系统对小目标回波信号的探测能力，通常以雷达反射率因子（dBZ）来表示。
2. 分辨率：反映雷达系统对目标距离或速度的分辨能力，通常以距离或速度分辨率来表示。
3. 定量能力：反映雷达系统对目标的定量测量能力，包括降水量、降水强度等气象参数。
4. 抗干扰能力：反映雷达系统对外部干扰的抵抗能力，包括天气干扰和人为干扰等。