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。     

XDR—X雷达与711雷达

成都气象学院研制的 XDR- X数字化雷达 ,对 71 1测雨雷达进行了脱胎换骨的改进 ,使这个面临被淘汰的 71 1型雷达焕发出了新的活力。在XDR- X基础上 ,成都气象学院又在进行双极化雷达的研制 ,使 XDR- X数字化雷达的发展空间更加广阔。目前 ,许多地区已采用了 XDR- X雷达 ,正确认识 XDR- X雷达与 71 1雷达的区别 ,对有效利用 XDR- X雷达有相当重要的作用。1　 XDR- X雷达与 71 1雷达的区别1 .1　结构上进行了大刀阔斧的改变XDR- X数字化雷达淘汰了 71 1雷达收发机柜、显示主机柜以及相应的供电系统 (包括 40 0 Hz中频电机组等 )…     

高山上新一代天气雷达的探测分析与效能发挥

以泰山新一代天气雷达CINRAD/CD为例,结合泰山原713天气雷达多年的使用经验,计算并分析了天气雷达的最佳探测仰角和最低探测高度,根据泰山新一代天气雷达(简称泰山CD雷达)与济南新一代天气雷达(简称济南SA雷达)回波的DBZM、C-VIL对比分析,揭示不同海拔高度雷达在相同仰角下观测的回波的差异,指出泰山CD雷达由于使用了与平原雷达统一的0.5°以上仰角的观测模式,造成了对降水回波的探测能力不足,并指出泰山CD雷达要发挥最大效能应如何改进的建议。     

避雷针对天气雷达回波影响的研究

针对避雷针对天气雷达回波影响的问题,通过对天气雷达的盲区及雷达散射截面(RCS)的理论分析,利用HFSS仿真软件及实验的方法,研究水平极化下,不同材料不同尺寸的避雷针的雷达散射截面,结论是:在相同材料避雷针及相同雷达波长情况下,避雷针高度、半径与其雷达散射截面呈正相关;在相同雷达波长情况下,避雷针为理想金属的雷达散射截面比塑钢与理想金属组合材料的雷达散射截面大;实验结果表明避雷针架设在X波段多普勒天气雷达天线附近时,对雷达回波造成的影响可忽略不计.研究结果为在天气雷达附近架设避雷针提供了理论和实验依据,具有应用价值.     

基于图像处理技术自动判别雷达异常产品

对雷达产品的实时监控是中国气象局气象探测中心运行监控实时业务工作的重要内容之一,因此实现自动化识别雷达异常产品具有重要的现实意义和研究价值。论述基于图像处理技术实现自动识别雷达异常产品,详细介绍系统实现模型及雷达数据异常自动识别算法,其中主要阐述了特征提取、迭代学习器等相关内容。通过对检测出的雷达产品异常产品分析表明,基于图像处理技术的雷达产品异常自动识别系统可以高效的、实时的检测出异常雷达产品,便于技术人员快速发现雷达异常并及时修复,也可作为雷达维修或雷达升级改造的依据,提高雷达的使用效率。     

网络化多普勒天气雷达反射率因子的衰减订正

利用国内第一个网络化雷达试验平台的观测资料,基于网络化雷达反射率因子衰减订正算法,对观测数据进行衰减订正。并与单部雷达自适应约束算法和常州S波段雷达观测资料进行比较分析,结果显示订正方案合理。个例分析表明,经过雨区后单部雷达探测的回波强度较弱甚至探测不到,而网络化雷达可以利用多部雷达的共同观测,弥补单部雷达探测上的不足,体现出网络化雷达衰减订正的优势。     

713天气雷达数据标定应用技术的探讨

1　雷达标定的作用　　随着雷达探测能力的提高 ,雷达标定技术的发展 ,对强风暴的识别、大范围定量估测降水能力也随之不断地提高 ,天气雷达效能得到充分的发展。目前我国正在进行的天气雷达标定和数据终端改建项目 ,就是对目前正在业务使用的天气雷达完善其数字处理功能 ,通过规范标定技术 ,提高其定量估测降水能力 ,提高现有数字化雷达测量的准确性和可比性 ,通过标定 ,也使天气雷达台站工作人员对本站雷达观测的可靠性有所了解。2　雷达标定时其回波信号放大选择对数中频放大(对数中放 )　　早期天气雷达的接收机采用线性中频放大器(线性…     

GPM/DPR雷达与CINRAD雷达降水探测对比

通过对比星载DPR雷达与地基CINRAD雷达的降雨测量值,评估星地雷达联合应用的潜力。为了提高对比的准确性,在尽可能高的时空分辨率下,以几何匹配与格点匹配相结合的方式,提取星地雷达降水样本数据。2015年6月30日降水过程的对比分析结果表明:泰州、常州CINRAD雷达反射率因子在两站中分剖面的平均值偏差0.94 dB,地基雷达之间有很好的一致性;在DPR雷达与常州、泰州CINRAD雷达同时覆盖的降雨区域,星地之间雷达反射率因子的平均值偏差分别为-1.2 dB和-1.6 dB,显示星地雷达也有较好的一致性;现有DPR雷达陆上衰减订正算法在缩小星地雷达偏差方面起到一定作用,平均订正量0.4 dB,只要回波覆盖充分,匹配样本的高度以及其到地基雷达的距离对对比结果没有明显影响,而衰减订正和匹配样本区回波覆盖率是影响星地雷达对比结果的重要因素。     

新一代天气雷达均一性评估

为实现对全国天气雷达不同波段、不同型号、不同区域的回波差异进行检测和评估,确保雷达组网数据的均一性,利用经过严格数据质量控制后的单站雷达CAPPI格点数据,建立了可靠的相邻雷达回波强度均一性检测算法,并根据我国天气雷达回波差异实际状况制定了均一性评估标准,实现均一性算法的业务运行,使雷达观测同一区域回波反射率的实时均一性评估成为可能。从评估结果来看:①S波段雷达整体均一性强于C波段雷达,SA雷达均一性状况最好,CC、CD雷达均一性状况较差;②以SA型号雷达为主的华东、华南地区均一性较好;③雷达波段不一,型号繁多的偏远区域均一性较差。均一性评估系统对有回波但回波强度、回波位置不正确以及雷达数据时间错位的情况,能有效弥补其他质控算法的短板,及时发现雷达回波异常,缩短故障修复时间,提高雷达数据准确性。     

双基雷达联合探测降水廓线的研究

利用1998年淮河流域能量和水循环试验(HUBEX)中的一次地面雷达与星载雷达(简称为双基雷达)联合探测雨强的资料,比较了现有的几种测雨雷达回波衰减订正方法.选取了一条比较有代表性的降水廓线,利用地基雷达数据对其进行衰减订正.结果表明,在雨区的中上部,星载雷达探测效果优于地基雷达;从"零度层亮带”往下至近地面,地基雷达探测效果优于星载雷达.     

新一代天气雷达天线伺服故障的维修

针对由硬件引起的新一代天气雷达的故障,根据雷达报警信息和雷达故障现象,结合故障单元电路原理图,对故障单元进行分析并排除雷达故障,保障了新一代天气雷达的正常工作。     

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。     

区域雷达网同步观测对比分析

利用长江中游的合肥、宜昌、武汉、常德和长沙雷达周围的1:25万的地形高度数据得到各雷达的混合扫描仰角和等射束高度拼图。选用2004年7月17—19日5部雷达同步观测的雷达体扫资料,分析了各雷达的最低扫描仰角;在尽量排除地物杂波、波束阻挡、距离衰减和波束展宽等因素影响的情况下,对比分析了5部雷达构成的有重叠覆盖区的7个雷达对的反射率因子差异。结果表明:(1)对雷达最低扫描仰角进行分析可以检查雷达的仰角标定,武汉和合肥雷达平均最低观测仰角比VCP21扫描方式规定的要低;(2)用雷达对等距离线上的反射率垂直剖面可以分析雷达对同步观测的回波空间位置和强度差异,常德雷达和其周围雷达同步观测的回波高度明显偏低;(3)用雷达对等距离线上某高度的反射率因子曲线变化的一致程度可以分析雷达的方位标定,这5部雷达没有明显的方位定标偏差;(4)用雷达对等距离线上某高度的平均反射率因子差可以分析雷达对同步观测的系统观测差,宜昌雷达和其周围的雷达相比,观测的回波强度偏强,而武汉和其周围的雷达相比,观测的回波强度偏弱;(5)反射率因子差的时间平均值随着反射率因子的大小变化而变化,当观测的反射率因子越大时雷达对的反射率因子差的时间平均值也越大。     

测雨雷达的校准

测雨雷达校准的主要内容,首先是为了保证雷达定位的准确性,而对雷达的方位角、仰角以及雷达测量的距离和高度加以仔细的校准;其次是精确测量雷达的主要参数,掌握其随时间的变化规律。本文主要总结近几年来校准我院“711”雷达的工作。     

713雷达和JMA—133D雷达的同步系统

713五公分天气雷达和JMA-133D三公分天气雷达的同步系统是为双波长探测设计的。目的是使两雷达同步运行,即保证两雷达天线在任何时候都指向同一目标,把两部雷达当作一部双波长雷达使用。     

测雨雷达的校准

测雨雷达校准的主要内容,首先是为了保证雷达定位的准确性,而对雷达的方位角、仰角以及雷达测量的距离和高度加以仔细的校准;其次是精确测量雷达的主要参数,掌握其随时间的变化规律。本文主要总结近几年来校准我院“711”雷达的工作。     

毫米波气象雷达的测云能力

毫米波雷达在探测非降水云方面的优越性早已为人们所注意。自五十年代起,它已陆续用于探测云底高度、分辨云层以及直接为机场飞机起飞和着陆的安全服务。在这些实际应用中毫米波雷达在某些方面与厘米波雷达相比有着明显的优越性。但有二点必须指出:首先毫米波雷达能否优于厘米波雷达取决于雷达本身的性能。在发表的对比实验中,毫米波雷达性能均略高于厘米波雷达。其次,即使现有的较高性能的毫米波雷达     

雷达回波特征向量应用初探

在雷达产品相似度比较中提出雷达回波特征向量这一概念,将雷达回波产品用一组有限长度的数字进行描述,使得雷达回波相似度的比较转化为线性代数计算。通过受干扰回波自动识别,雷达回波的聚类应用展示雷达回波特征向量的应用前景。     

基于预测的双线偏振天气雷达数据无损压缩算法

随着双线偏振天气雷达技术的发展,雷达提供的探测参量越来越多,数据精度不断提高。探测性能提升使得天气雷达数据量急剧增长,数据存储和传输是雷达网络化应用中需要解决的重要问题。数据压缩算法用于减小传输和存储的数据量,但通用的数据压缩算法并未充分考虑双线偏振天气雷达数据的特点。文中提出适用于双线偏振天气雷达数据压缩算法（DPRC）,使用径向预测减小天气雷达数据相关性,实现了天气雷达基数据的高效无损压缩。使用CSU-CHILL雷达数据和双线偏振改造后的CINRAD SA雷达对DPRC的算法性能进行评估,试验结果表明,DPRC较通用的压缩算法压缩率更高,适用于高分辨率双线偏振雷达数据无损压缩。      

第一讲 天气雷达

本刊从本期起举办雷达气象讲座,共12讲。此讲座目的在于帮助气象预报人员及其他有关人员初步系统地了解雷达气象学知识,进而更加有效地应用雷达回波资料,使雷达设备在灾害性天气的监测和预报方面发挥应有的作用。讲座主要内容包括: 天气雷达的工作原理、雷达气象学基础知识,冰雹、龙卷,(?)线、暴雨、台风等强烈天气的回波特征,利用雷达对它们的探测警戒和预报, 以及雷达的定量测量等。