兰州新一代天气雷达降水估计的误差来源

兰州新一代天气雷达(C波段)，采用了目前世界上先进的雷达、多普勒、计算机，微电子技术等科技成果，具备了全天候的探测能力和丰富的雷达产品．增强了对兰州及其周边地区中小尺度天气系统的探测及预报能力^I[l]。文中介绍了雷达估计降水原理，并从雷达估计降水原理和外界物理条件方面分析兰州新一代天气雷达对兰州及周边地区降水估计的误差来源。     

结合毫米波雷达提取降水条件下风廓线雷达大气垂直速度的研究

风廓线雷达主要是利用大气湍流对电磁波的散射作用,在晴空条件下对大气风场等进行探测。在降水天气下,风廓线雷达能同时接收到大气湍流回波和雨滴的散射回波信号,其探测到的回波功率谱中降水信号谱和大气湍流信号谱叠加在一起,使得大气的运动被雨滴的运动信息所掩盖,给后续的大气风场反演带来误差。而毫米波云雷达在降水天气下仅能探测到云雨粒子的回波而无法探测到大气湍流回波,基于这一差异结合毫米波云雷达资料对风廓线雷达功率谱数据进行订正,剔除其中的降水回波信息,进而获取正确的大气运动垂直速度。通过一次典型弱降水天气过程的雷达资料对该方法进行了可行性验证,并将计算得出的大气垂直速度与传统双峰法提取的大气运动垂直速度及原始风廓线雷达垂直速度进行了对比分析,显示在弱降水天气下该方法能有效消除降水对风廓线雷达垂直速度测量的影响,提高弱降水天气下测速准确率,并且在湍流谱极其微弱的情况下该方法也能准确地获取到大气运动垂直速度信息。但是云雷达回波在降水时会有衰减,虽然是弱降水也会导致在高层距离库上的订正效果变差,故目前只适用于弱降水时低距库处的降水订正。      

风廓线雷达垂直径向速度应用初探

利用北京风廓线雷达五波束探测中的垂直波束资料,进行了垂直速度在预报中的应用研究。通过对垂直速度的分级显示,配合地面气象记录,对不同的天气个例进行分析,结果表明:平稳晴空的天气风廓线雷达所测量的垂直速度很小,基本上在±1m·s~(-1)范围内;而有降水时,风廓线雷达所测得边界层的垂直速度基本上都是朝向地面的,不同相态降水粒子的垂直下落速度有明显的差别。分析表明风廓线雷达垂直速度的探测对研究晴空大气的垂直运动、判断降水粒子相态和降水预报有应用价值。     

我国雷达气象二十年

雷达气象学是大气科学中一个比较年青的分支。第二次世界大战后,雷达技术开始被引入到气象部门,除了用来对高空风进行探测外,还试用来探测降水。试用过程中发现厘米波长的雷达在探测降水、警戒强对流天气的活动中,有其独特的效能,因而它得到气象部门较为广泛的采用。随着雷达在气象部门的使用,有相当多的一批气象人员投身到雷达探测降水理论、探测方法,以及运用雷达进行气象学目的的研究中,同时,雷达技术人员也开始了气象     

新一代多普勒天气雷达产品及应用

黑龙江省引进的新型雷达是华东电子工程研究所最新研制的新一代大型C波段全相参脉冲多普勒天气雷达(简称3830天气雷达)。它与常规天气雷达相比，在探测手段上上了一个新台阶。它可以探测到常规天气雷达所不能探测到的云雾、弱降水等天气目标；但不能提供直接的要素预报，即使是有一部分预报产品，也还是需要在应用中不断订正。要真正发挥它的作用，还需广大预报员在分析应用中不断积累经验和开发研究。     

718雷达回波图拼图在增雨和防雹作业中的应用研究

1引言 天气雷达是用于观测降水和强对流天气的主要探测工具,它一方面监测强对流天气的发生、发展,对龙卷、冰雹等灾害性天气进行有效的预报;另一方面天气雷达也为较大范围内估测降水量提供了可能。然而,单部天气雷达有限的探测能力限制了雷达观测作用的进一步发挥,用探测范同相互重叠的多部天气雷达组成雷达网就能很好地解决这一问题。     

基于云雷达的大气0℃层亮带识别

为了研究8.6 mm云雷达探测大气0℃层亮带的能力,利用中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室的车载8.6 mm多普勒偏振云雷达(HMBQ)2008—2012年共计2 063次观测个例,分析云雷达在不同天气形势下的反射率因子、径向速度、线性退偏振因子在0℃层附近的变化特征,改进了一种通过云雷达探测产品反演大气0℃层高度的方法。研究表明:8.6 mm云雷达能够在无降水云、弱降水云、小雨、中雨甚至大雨的天气形势下,对大气0℃层进行观测,而且探测的0℃层亮带变化特征显著,能弥补常规天气雷达在夏季短时强对流、对流单体等小尺度天气预警业务中相关资料的不足。     

气象雷达发展概况及趋势

二次世界大战中,雷达技术得到了迅速的发展。、在厘米波雷达出现后,发现云和降水对电磁波有强烈的散射作用,妨碍了雷达对飞机的探测,反之也给气象人员提供了一种新的可采用的探测手段,来探测云、雨、降水的分布和移动。1943年美国空军就开始使用三公分的军用机载雷达AN/APQ-13来监视天气,继之在1944年建立了第一个气象雷达站网,同一年开始了使用10公分雷达探测台风的工作。由于雷达在探测云、降水和灾害性天气中有着显著的效用,所以在以后的年代中得到迅速的使用和发展。世界各国都普遍地建立了气象雷达站     

多普勒天气雷达接收数字化模型新设计

本文在分析ＤＷＳＲ－８８Ｓ型多普勒天气雷达接收体制原理的基础上,进行了以提高多普勒频移精度为目的的多普勒天气雷达接收数字化模型设计,还详细介绍了软硬件模块特点和目前仍存在的问题。１　背　景　　多普勒天气雷达技术是建立在无线电技术、信息处理技术,以及气象探测理论基础上的一门新兴技术。与常规天气雷达技术相比,它提供了大范围内降水位置的空间分布及其强度的变化,已成为降水定量预报、强对流天气警戒和云雾物理研究的一种重要探测工具。随着多普勒天气雷达技术的应用,将进一步丰富对云雾降水的形成,以及对强对流天气…     

高山雷达站选址对估测降水的影响分析

高山雷达站天线高度对雷达的垂直探测范围影响较大,加之中小尺度灾害性天气演生、发展的关键区域在高度1500~4500 m左右,所以高山雷达站在选址时应考虑当地零度层平均高度和雷达的垂直探测范围。通过定量估测层状云降水的个例实践,发现探测高度会限制定量估测降水,探测高度对近距离降水估测影响较小,但对远距离降水估测影响较大,原因主要是雷达的垂直探测范围及当地零度层亮带高度的影响。故在高山雷达站选址中应考虑雷达的垂直探测范围及当地零度层亮带高度的影响,同时对已建设完成的高山天气雷达应考虑对高山雷达做0°仰角的观测可行性研究。     

双线偏振雷达产品生成软件系统研究

该项目的目的是以我国新一代天气雷达为工作平台,开发一套利用双线偏振雷达探测物理量,高精度反演降水强度、降水总量、液态含水量和识别冰雹区、过冷水区、降雨区、降雪区、降雹降雨混合区等的软件系统。 双线偏振雷达是继多普勒雷达技术后,将在我国逐步推广的雷达探测技术。在我国新一代多普勒天气雷达系统上增加双线偏振功能后,可以直接探测到与降水粒子的微物理特征有关的差分反射率因子、退偏振因子、差相移、零延迟交叉信号的相关系数等物理量。双线偏振雷达可以改善雷达估测降水的能力,有效识别降水粒子的相态和大小,在人工影响天气、灾害性天气的监测和预警、水库和城市水源的管理、航空等领域有很大应用潜力。     

中国气象科学研究院雷达气象研究50年

该文回顾了自20世纪50年代以来, 中国气象科学研究院在模拟信号的天气雷达、数字化天气雷达、多普勒雷达和雷达新技术如双线偏振雷达、双基地多普勒雷达等雷达技术研究及其在冰雹、暴雨、台风等中尺度天气过程的监测和临近预报等方面的应用工作, 特别介绍了近年来开展的针对暴雨、台风的中尺度外场试验、双多普勒雷达和双多基地多普勒雷达技术在风场中尺度结构中的应用、双线偏振雷达在云和降水微物理结构探测中的应用、新一代天气雷达三维数字组网及临近预报方法研究等工作; 对中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室在雷达气象领域研究的未来进行了分析和展望。     

天气雷达回波数据处理机

一、概况很长时间以来雨量计是降水探测资料的唯一来源,然而雨量计的布点不可能太密,并且受到地形及其它条件的限制,往往造成大面积的空缺,使降水探测的精度和范围受到很大影响。又雨量计情报的收集和传递速度慢,时效很低,很难及时直接用到降水预报中去。天气雷达的出现为降水预报提供了实时的情报,但是我国目前的天气雷达还只能进行一般常规PPI和RHI的定性观测,观测员的经验等人为因素还起很大的作用,因而误差较大。因此在天气雷达装备上需要解决从定性向定量探测的转化,也就是要求天气雷达能对一定时空范围内的降水强度和降水总量作出实时准确的估计。雷达回波数据处理机就是在这种情况下提出来的。国外从六十年代起就着手进行这方面的研究工作并收到了显著的效果,有些雷达站已配备不同型式的数字化处理系统     

全省雷达探测与分析研讨会在兰召开

为期两天的“全省雷达探测与分析研讨会”12月26日在兰州结束。来自省气象局,兰州高原大气物理研究所,平凉、庆阳地区气象局,华家岭气象站等12个单位的22名代表,就天气测雨雷达及双线偏振天气雷达对降水,特别是强对流天气(雷暴、冰雹)的探测与分析;冰雹预报,人工防雹作业,效果检验;雷达新技术;国外人工防雹雷达探测分析最新动态     

713雷达探测降水系统的能力

利用天气雷达可以警戒和探测一定范围内降水天气系统的发生、发展和演变情况,预计降水强度和影响时间等。目前布网天气雷达(如713或843型)的设计探测范围为400—600公里,而实际上却不一定能探测到这么远,其原因是多方面的。天气雷达的实际探测能力,将直接关系到它在预报中的使用价值和布网的设计。 本文根据1980年长江下游雷达协作片     

充分发挥雷达在人工增雨工作中的作用

人工增雨必须在有利于降水的天气形势下,通过气象雷达的探测,寻找有利于人工增雨的云系,把降水云体空间平面位置与垂直结构迅速而直观地显示出来,连续观测雷达降水回波特征(参数)的演变,来指导高炮的作业,由于在人工增雨作业中,气象雷达起着监测天气系统、选择催化云和观测催化效果的作用,所以气象雷达的配合就成为     

第八讲 天气雷达回波图

天气雷达能及时探测到较大范围内的降水分布及其变化的信息,这对作短期天气预报非常有用。尤其是一些和中、小尺度天气系统活动相伴随的灾害性天气,由于空间尺度较小,生消变化又迅速,仅用常规天气图往往难以分析和预测。然而,天气雷达却能对这些系统进行仔细的探测和追踪,并对它们的短期预报和警戒提供非常有价值的情报。所以,近年来在一些局地灾害性天气预报中,愈来愈多地应用了天气雷达探测资料。     

多普勒天气雷达资料应用培训班圆满结束

西南空管局成都气象中心从美国引进的多普勒天气雷达 ,经过一年多的建设 ,已完成了多普勒天气雷达的安装及调试工作 ,此部雷达的安装调试成功 ,结束了西南地区没有多普勒雷达的历史 ,标志着我们对天气系统 ,特别是对强对流天气系统的探测朝着精细化方向大大地迈进了一步。多普勒雷达是目前世界上最先进的数字化天气雷达 ,它除了具有常规天气雷达的作用外 ,还可以利用多普勒效应测定降水粒子的径向速度 ,并据此推断天气系统的风场结构特征 ,垂直气流速度 ,大气湍流 ,降水粒子谱分布等 ,具有强大的探测功能。为使多普勒雷达顺利开放使用 ,2 0 …     

星载雷达与C波段地基雷达数据一致性个例分析

为提高单部雷达与多部雷达组网探测降水的精度,对地基雷达进行了一致性定标。星载雷达作为标准参考源已应用于S波段天气雷达的一致性定标,但对于C波段天气雷达的适用性仍有待研究。为此,本文选择了位于较高纬度的兰州C波段业务雷达,设计了以星载雷达标定C波段雷达的方法。通过对两个降水个例进行分析发现:定标后的C波段雷达回波强度和降水反演精度均有一定改善。说明采用星载雷达对C波段雷达进行定标也是可行的,这有利于解决西部地区地基雷达组网探测的一致性定标难题,展现了良好的应用前景。     

基于天气雷达探测数据构建地理空间三维云体技术

新一代天气雷达网建设已经具有相当规模,全国近150部雷达投入业务运行,但雷达探测数据业务应用大都还是常规的二维图像分析。基于单部天气雷达探测基数据分析,以三维地理信息系统为基础平台,探索在地理空间的三维云体显示分析技术,包括雷达探测数据在地理空间处理技术;探索雷达探测数据应用等值面体和实体绘制技术等构建三维云体的可视分析方法,并应用天气雷达实际探测数据在3DGIS地理空间构建了具有三维特征结构的云体,从多个视角研究分析了天气雷达探测的云体结构。