学会看雷达回波图
雷达气象学课件：6对流风暴云及降水回波特征
超级单体风暴回波特征
4、由于环境风的强垂直切变，使超级单体强风暴不同高度层最 大回波强度的平面位置位于有界弱回波区中，而且紧靠低层最 大强度梯度的边缘。
Байду номын сангаас
典型超级单体回波PPI图
图中A所示区 域为单体前 侧“有界弱 回波区”， 即单体的入 流区，与强 烈的上升气 流旋转相联 系。
随着天线仰角的抬高，出现钩状回波、空洞回波 （无回波穹窿）、指状回波等
对流单体彼此成离散状态，且各 个单体结构较为紧密、棱角分明。 单体回波强度较大，最强对流单 体中心强度超过50dBZ
与左图不同的是，对流单 体大致排列成带状，带状 回波中可分辨出强回波
单体呈柱状，垂直尺度大于 水平尺度。靠近测站的单体 处于发展阶段，远离测站的 单体处于成熟阶段。
对流发展旺盛，顶高超过12km， 云顶有水平范围超过100km的云 砧，强度较大，强中心超过50dBZ.
典型多单体回波图
PPI
RHI
ABCD四个单体组成。A处于消亡阶段，
虽云体仍十分高大，但中心强度明显减 弱。B处于成熟阶段，云体强度较大、 开始降水；C处于发展阶段，云体强度 较弱、无降水产生；D处于初生阶段， 云体较小，强度较弱。
图中单体A,B,C,D,E,F排列成线状。A
的强中心结构比较散乱，处于消散 阶段；B的结构紧密、强度较强， 处于成熟阶段；C的强度处于发展 阶段；D,E,F的面积较小、强度较弱， 处于新生阶段。
多单体风暴云特征
多单体风暴云是强对流风暴 中出现机会最多的一种，其 实质是四个处在不同发展 阶段的对流单体依序排列 的集合体。右图可看出：
1、外围的黑色波纹线:云的剖面边界，绿色:RHI上多单体风暴云 的回波,红色的强回波区:可能产生冰雹的区域； n+1：淡积云 n：浓积云（发展旺盛） n-1：发展成熟的积云 n-2：开始消亡的积云 2、左边的下沉气流和降水的拖制，可能产生层状云；右边的上 升气流使云不断发展、组织化的垂直运动使对流云的生命史比 单体对流云要长得多。
看懂雷达图一分钟就会
看懂雷达图一分钟就会导语：夏天雷雨频繁发生，雷雨是空气在极端不稳定状况下，所产生的剧烈天气现象，雷雨天打雷是防不胜防的，那么我们怎么知道何时会下雨打雷呢?当然是看雷达图，听起来好似很高端似的，其实只要掌握几个关键之处就大概看得懂啦。
来当一下天气“预报员”吧。
天气雷达多为脉冲雷达，它以一定的重复频率发射出持续时间很短(0.25～4微秒)的脉冲波，然后接收被降水粒子散射回来的回波脉冲。
降水对雷达发射波的散射和吸收同雨滴谱、雨强、降水粒子的相态、冰晶粒子的形状和取向等特性有关。
因此，分析和判定降水回波，可以确定降水的各种宏观特性和微物理特性。
简而言之，脉冲波就是雷达的眼睛，雷达通过脉冲波识别云、雨。
雷达图常用功能主要有三个，就让我们在这里一一道来吧。
最常见的就是反射率图。
雷达反射率是空间单位体积中的大气物质对雷达发射的微波的总后向散射截面。
简单来说就是，雷达反射率越强，降水越强。
而通常情况下，反射率图色斑越红意味着反射率越高。
也就是大家常说的“西红柿”大于“鸡蛋”大于“卷心菜”。
但具体情况还需要结合图片具体分析。
其次就是径向速度图。
绿色表示气团向雷达靠近，红色表示气团远离雷达。
大家都知道，干冷空气和暖湿空气相遇，容易形成雷雨。
北京西北边是干燥的内陆，东南边则是渤海。
因此通常情况下北京的西北风是干冷的而东南风是暖湿的。
当西北风和东南风相遇时，就有可能产生雷雨。
而这在径向速度图上，则可以再东南、西北方向看到统一的绿色。
“对头风”吹起来，雷雨便产生了。
雷达图中最后一个需要关注的就是“回波顶高度”。
通常来说，对流发展越旺盛，积雨云越高，对流性天气越强烈。
而危害最大的灾害性天气——冰雹，通常需要积雨云发展到12km以上的高度才会产生。
因此关注回波顶高度可以有效的了解灾害性天气产生的情况。
如何看雷达回波图
如何看雷达回波图
天气预报里的雷达图由当地的地图和不规则的颜色块组成，颜色从蓝
色到绿色、黄色、橙色、红色到紫色，图的旁边有雷达站名、时间、和数
据范围，还有一条标示着数字的竖向的颜色条，从蓝色到紫色数字渐大，
并标有数字单位，为dBZ。
dBZ的范围是10—70DBZ。
在雷达图上，颜色表示气象雷达的回波强度，从蓝色到紫色的渐进变化，代表回波强度由小到大，降雨强度逐渐提升。
dBZ叫反射率因子单位，数值越高，代表降水强度越大。
一般而言，蓝色回波对应的区域表示当地被降水云系笼罩，但尚未出
现降雨；绿色回波覆盖的区域代表当地正沉浸在小雨之中；黄色到红色回
波覆盖的区域有中到大雨；而紫色回波的区域降水强度最大，该地区正
“沦陷”于暴雨、甚至大暴雨之中，并有可能伴随雷电大风甚至冰雹等剧
烈天气。
天气预报里的雷达图就这么看。
新一代天气雷达演示
雷达平均速度图
中尺度（2-20KM）系统的速度图像特征
不是在整个显示屏范围内识别，而是在其中选择一个小区域（包含了整个中尺度系统），将其放大显示。 首先确定所选择的小区域在雷达有效探测范围内的方位及小区域的方向，并近似的认为该小区域在同一高度层上
纯气旋式流场；纯反气旋式流场；纯辐合流场；纯辐散流场；气旋式辐合流场； 气旋式辐散流场；反气旋式辐合流场；反气旋式辐散流场
雷达的导出产品：有30多种。常用的包括组合反射率因子； 垂直累计液态水含量；回波顶；风暴路径信息；冰雹指数；中 气旋；速度方位显示风廓线；1小时累计雨量；3小时累计雨量； 相对风暴径向速度区。
雷达数据质量控制
雷达数据质量控制主要涉及地物杂波抑制；去距离折叠和退速度模糊。
地物杂波：包括固定地物杂波和超折射地物杂波（AP杂波）。
一般雷暴（单个单体雷暴）
单个单体雷暴—在其生命发展史中自始至终只有一个孤立单体的风暴。 水平尺度：5-10km； 生命史：<1小时；雷达回波特征：回波较垂直，单体对称，少移，冰 雹小，灾害小。回波强度相对较弱，回波面积小，发展高度低、生命史较短，上升与下沉气流 无明显的倾斜性，气流结构易受损坏，不易发展强盛。
雷达基本产品反射率因子，平均径向速度和径向速度谱宽三 种基数据。
SA和SB两种雷达，反射率因子基数据沿雷达径向的分 辨率为1km，沿方位角方向的分辨率为1°，即1km*1°，平均 径向速度和速度谱宽基数据的分辨率为0.25km*1°；扫描仰角 从0.5°到19.5°。
SA和SB两种雷达，反射率因子观测范围为460km，径 向速度和谱宽为230km；大部分算法适用的范围位于230km内。 CC和CD型雷达的观测范围只有150km。
在中等到高的CAPE和弱的深层垂直风切变情况下，可以出现的唯 一强风暴是脉冲风暴，其不是一种独立的对流风暴类型，是以多单体风暴 形态出现，含有一个或多个脉冲单体。
经典雷达资料-第12章__地物回波讲解
第12章 地 物 回 波Richard K. Moore12.1 引言雷达地物回波用微分散射截面积或散射系数（单位面积的散射截面积）σ 0来描述，而不用描述离散目标的总散射截面积σ[1]。
因为某一地面的总散射截面积σ 是随照射区域而变化的，而照射区域又取决于雷达的几何参数（脉冲宽度、波束宽度等）。
σ 0的引入就是为了得到一个与这些参数无关的系数。
使用微分散射截面积意味着，地物回波是由大量相位彼此独立的散射单元产生的。
这主要是由于各散射单元的距离差异所致，尽管这个差别仅是总距离的很小一部分，但却是波长的数倍。
并且，功率的叠加可用于计算平均回波强度。
如果该条件不适用于一些特殊的地面目标，那么微分散射截面积的概念对这些目标也就失去了意义。
例如，高分辨力雷达可以分辨出小轿车的各部分，则σ0就不能正确地描述小轿车的光滑表面。
另一方面，分辨力较差的雷达看到的是大型停车场上的很多小轿车，这时测得的停车场的σ0就是有效的。
假定在某一时刻某个雷达照射区域内有n 个散射单元，并且也满足上述条件，因此功率可以相加，其雷达方程则变为∑π∆∆=∑π=n i i i i i ri ti ti n i i i ri ti ti r R A A A G P R A G P P )4()/()4(2222σσ 式中，ΔA i 为面积元；P ti ,G ti ,A ri 是与ΔA i 相应的P t ,G t ,A r 值。
在等式右面分子中，括号内的因子是第i 个单元的散射截面积增量，但此概念只适用于平均值。
于是，平均回波功率由下式给出：∑π∆=n i i i ri ti ti r R A A G P P )4(220σ 式中，σ0用来表示σi /ΔA i 的平均值。
n →∞ 时，得到的形式为⎰π=照射区R A A G P P t t t r 402d )4(1σ （12.1） 式中，P r 上面的一横表示平均值。
这种积分实际上并不正确，因为任何实际的独立散射中心都有一个最小尺寸。
《雷达回波识别分析》课件
03
雷达回波分析应用
天气预报
天气预报是雷达回波分析的重要应用领域之一。通过分析雷 达回波数据，气象学家可以监测和预测天气系统的移动、发 展和消亡，从而为公众提供准确的天气预报和预警信息。
雷达回波分析可以帮助气象学家识别降水系统，如暴雨、冰 雹、龙卷风等，并预测其可能的影响范围和强度。这有助于 提前采取措施，减少灾害损失。
，需要深入研究其传播规律和特性。
多模式、多频段雷达数据融合算法
02
多模式、多频段雷达数据的融合需要发展高效、可靠的算法和
技术，以提高数据融合的准确性和实时性。
雷达回波信号处理和目标识别技术
03
雷达回波信号处理和目标识别技术是雷达回波技术的核心，需
要不断研究和改进，以提高其准确性和可靠性。
雷达回波技术未来发展方向
带宽和存储空间。
03
复原处理
对失真或损坏的回波信号进行 复原，提高信号的可识别性。
雷达回波特征提取
03
幅度特征
频率特征
波形特征
提取回波信号的幅度信息，如峰值、平均 值、方差等，用于描述目标的大小和强度 。
分析回波信号的频率成分，提取出与目标 特性相关的频率特征，如多普勒频移。
描述回波信号的波形形状，如周期、相位 、波形变化等，用于区分不同类型目标。
雷达回波模式识别算法
01
02
03
统计模式识别
基于统计学原理，对提取 的特征进行分类和识别， 如支持向量机、朴素贝叶 斯等。
神经网络模式识别
利用神经网络的自学习能 力，对回波信号进行分类 和识别，如卷积神经网络 、循环神经网络等。
模糊模式识别
利用模糊逻辑和模糊集合 理论，对回波信号进行分 类和识别，如模糊K近邻 、模糊聚类等。
快速掌握使用气象雷达分析天气图的技巧
快速掌握使用气象雷达分析天气图的技巧天气对我们的日常生活有着重要的影响，而了解天气的变化趋势和预测将帮助我们做出正确的决策。
气象雷达是一种重要的工具，可以提供有关降水、风暴和其他天气现象的信息。
本文将介绍一些快速掌握使用气象雷达分析天气图的技巧。
首先，了解气象雷达的原理是使用它的关键。
气象雷达通过发射微波信号并接收回波来探测降水。
回波的强度和反射率可以显示不同降水类型的强度和位置。
因此，通过分析雷达图像上的回波可以获得有关降水的信息。
其次，学会解读雷达图上的颜色和图案。
在雷达图上，不同颜色和图案代表不同的降水类型和强度。
一般来说，绿色表示较轻的降水，黄色表示中等降水，红色表示较强降水，紫色或深红色表示极强降水。
此外，雷达图上的回波形状也可以提供有关降水类型的信息。
例如，圆形回波通常表示雨，线状回波表示阵雨或雷暴，而弯曲的回波则可能表示风暴。
第三，了解雷达图上的其他符号和标记。
雷达图上通常会标注雷达站的位置、雷达覆盖范围和其他重要信息。
此外，还可能出现一些特殊符号，如雷达回波的速度和方向箭头，以及降水的预测路径。
熟悉这些符号和标记将有助于更好地理解雷达图上的信息。
第四，学会观察雷达图的变化趋势。
天气是一个动态的系统，雷达图也会随着时间而变化。
通过观察雷达图的变化趋势，可以预测降水的发展和移动方向。
例如，如果雷达图上的回波呈现出逐渐增强的趋势，那么降水可能会变得更强。
如果回波呈现出移动的趋势，那么可以预测降水将向哪个方向移动。
最后，利用其他辅助工具来增强对雷达图的分析能力。
气象雷达虽然提供了有关降水的重要信息，但它并不能提供其他天气现象的完整图像。
因此，结合其他辅助工具如卫星云图、气象模型预报等，可以更全面地了解天气的变化。
例如，卫星云图可以提供云层的分布和移动信息，气象模型预报可以预测未来几小时或几天的天气趋势。
综上所述，快速掌握使用气象雷达分析天气图的技巧需要了解雷达的原理，熟悉颜色和图案的解读，了解其他符号和标记的含义，观察雷达图的变化趋势，并结合其他辅助工具来增强分析能力。
雷达回波的判断与分析
雷达回波的判断与分析作者：黄强张金凤张会贞来源：《农业与技术》2019年第11期摘要：本文针对不同回波特征进行分析，探讨不同降水系统下雷达回波特征，区分气象回波和非气象回波的差异，以精确分析判断气象雷达回波，为夏季灾害性天气和短视天气预报提供可靠数据资料。
关键词：雷达回波;降水系统;判断分析中图分类号：S163文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.201906150631不同回波特征分析1.1层状云回波在平显上通常要适当抬高仰角才看得到层状云回波，呈均匀片状，回波暗淡、强度弱、边缘模糊犹如薄纱，探测距离约几十公里。
在高显上看回波呈一水平带，底部较平整、不接地，高度为1.4～8.7km（常反映阴天无降水）。
1.2层（波）状云降水回波在平显上，层（波）状云降水回波呈均匀片状，强度弱到中等，范围大，内部没有明显块体结构，边缘发毛，破碎模糊。
在高显上回波顶部平坦，且较均匀常看到0℃层300～1000m 的亮带，高度为3.6～8km（常反映大范围稳定性持续降水）。
1.3对流云回波在平显上回波呈小块状，有时零散孤立，有时排列成带状和不规则形状。
高显上常呈柱状、针状，底部不接地，强度为中等，高度为2.2～4.9km（为无降水）。
1.4阵雨回波在平显上回波呈孤立分散的小块单体或回波群，结构较松，边缘不清晰，单体水平尺度在10km以下，强度中等。
高显上回波呈针状顶部发毛，结构松散，回波高度在7～8km以下，回波底部接地（常反映短阵雨）。
1.5雷雨回波在平显上回波块体结识、肥大、紧密、轮廓清晰、边缘多折，单体水平尺度在10km以上，强度特强，很明亮。
在高显上呈柱状，低的仅5～6km，高的可达17～18km（常反映短暂雷雨）。
1.6雹云回波在平显上块体较大，结构紧密，发展急剧、多棱角、突起或小切口，移动迅速，强度特强，回波单块体范围小于10km。
在高显上强度最大值常出现在高于0℃等温线2～3km以上，云顶很高常在12～13km以上.通常呈针状接地的是阵雨回波，不接地的是对流云回波，平显上看单块体回波范围>10km、高显呈柱状，此回波可判定为雷雨回波。
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学会看雷达回波图
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。
1、如何识别雨区范围
雷达回波图上，绿色回波包围内的区域一般都对应有降雨出现。
一般而言，浅绿色有可能有降雨，深绿色一定有降雨。
图上从河北西北部一直到山西中部都有降雨出现
2、如何识别降雨强度
雷达回波从蓝色到紫色，降雨强度逐渐增强。
一般亮黄色区域一般对应有10毫米/小时左右降雨强度出现，暖红色雷达回波一般对应有20毫米/小时左右的降雨强度，并且有可能出现短时雷雨大风、冰雹等强对流天气。
如图上河北西北部有绿色雷达回波，有降雨出现，但雨势并不强。
山西北部、陕西中北部有黄色雷达回波，有中等强度降雨出现。
3、如何识别降雨未来趋势
以今天雷达回波的多时次动态图上可以看到，从21日9时开始一直到13时前后，影响西北华北一带的降雨系统呈现东北-西南走向，稳定向东偏南方向缓慢移动。
从14：40和14：50两张图上可以看到，降雨带移动缓慢，强度变化不大。