雷达探测冰雹云

气象雷达是利用雨滴、云滴、冰晶和雪花等对电磁波的散射作用来探测目标物方向和距离的一种工具。降雹云在雷达显示器上的特征,如雹云的回波形状、高度、强度和回波移动等,轮廓清晰、大而明亮、结构紧密、垂直发展较高并常带有孔洞或“V”形回波。     

一次雷达测风中降水干扰的讨论

一、引言 使用一次雷达测风方式中,测风的要素(方位、仰角、斜距)是靠雷达天线跟踪反射靶目标来获取。选用厘米波段的跟踪雷达,当遇到有降水过程,特别是中等强度以上的降水时,由于雨滴的吸收、散射作用,造成电磁波衰减而影响测风。降水对电磁波衰减的大小,在雨强一定时随波长增加而减小。对于     

713气象雷达发射机常见故障及其排除

1概述1．1功用713雷达是一种对云、雨等气象目标进行探测和定位的装置。其工作的基础在于：当云、雨等水汽凝结物受到雷达天线辐射的电磁波作用时会产生电磁波的散射现象．发射机用来产生高功率的射频脉冲信号,经天线收发开关和债线系统传输至天线,由天线辐射到空间。为保证雷达对远距离降水目标的探测和具有足够大的测雨机率,发射机应采用低重复频率、宽脉冲宽度和高峰值功率工作。1．2发射机主要技术参数领率范围：5400±30MHz,脉冲宽度：2μs,脉冲功率：250kw,重复频率：200Hz。1．3组成1．4基本工作过程触发脉冲产生器在主控台…     

云的降水

雨、雪、霰、雹等各种降水物一般都是在云内形成增长后落到地面的。云本身是大量云滴或冰晶的集合体。它们同降水物一样都是液态或固态的水。但是云滴和冰晶十分微小,典型的云滴半径为10微米,落速为1厘米/秒。它们随着云中气流运动,很难落出云体。即使落出云体也会在很短的时间和距离内蒸发完毕。典型的雨滴半径为1毫米,落速为6米/秒。两者相比,雨滴比云滴的半径大了100倍,质量大了100,000倍,落速大了600倍。从上一讲的图1上,可形象地看到凝结核、云滴、大云滴、毛毛雨和雨滴的大小差别是何等的巨大!从云的微物理学来说,云和降水的差别主要就是粒子的大小。习惯上以半径100微米为界来区别云滴和雨滴(这相当于毛毛雨滴);以半径150微米为界来区分冰晶和雪晶。 云滴的产生和长大主要依靠凝结过程。凝结增长     

一次强单体雹暴结构和成雹机制的数值模拟研究

利用NCEP再分析资料、L-波段雷达探空资料,分析了2010年6月15日发生在大连地区的强雹暴过程的环流形势和垂直气流结构;并利用中国科学院大气物理研究所的完全弹性三维雹云数值模式,模拟了该过程的雷达回波结构特征、含水量场等宏微观物理量的分布及其演变,着重分析了冰雹云的成雹机制。结果表明,模式较成功地模拟出了雹云回波的强度和发展高度,并模拟出了回波墙、弱回波区及悬垂回波等一系列强冰雹云的回波结构特征。该雹云的冰雹主要由冻滴转化形成,冰雹的增大主要依赖于与云滴、雨滴的撞冻过程,即冰雹主要是通过撞冻过冷水长大;冰雹与霰粒和雪花的碰并过程比较强,而与冰晶的碰并增长量很小。     

雹云低层入流区的测定和雷达判别

本文应用701测风雷达跟踪垂直气流仪,入云探空气球和711测雨雷达跟踪小块积云回波等办法,测示了雹云低层入流资料,证明了无回波区内有辐合上升气流存在。配合相应雷达回波资料,研究了雹云低层入流区的雷达判别方法。     

雷达和微波辐射计测雨特性比较及其联合应用

分析了雷达测雨和微波辐射计测雨两种方法的原理特点。根据Mie散射公式计算所得模式雨滴谱和实际雨滴谱的各种微波辐射特性,定量分析了两种方法各自的可靠性和测雨能力。在此基础上,提出了一个雷达-辐射计联合测雨的求解方法,证明可较好地改进现有遥感测雨能力。     

爆炸影响雹云流场实例分析

应用XDR—WRDPS测雨雷达获取的外场防雹作业个例演示的雹云流场,探寻爆炸对雹云流场影响的证据,改进爆炸作业方式。     

714C天气雷达冬季测雪的分析与实践

从雪对电磁波的散射和衰减入手，定性分析了714C天气雷达的测雪能力，以2000年冬季测雪实践为例，总结了乌鲜果昌机场714C天气雷达测雪的一般特点。     

云的雷达探测

人们肉眼所看到的云形,是可见光经过云滴散射后被人眼感觉到的形态。而雷达则是通过它发射的电磁波,遇到云滴散射后,一部分又返回雷达接收机,从而测出云体的位置。再经水平和垂直扫描,则可得到云体的空间分布和强度结构。若对云体进行连续探测,还可以进一步测得云体的变化过程。雷达探测比目测云体可以获得范围更大和更确切的情报,以便对未来天气作出较准确的判断。下面就雷达对云的探测     

雹云气流特征的某些探测结果

本文应用测雨、测风雷达和相对垂直气流仪,所获得的冰雹云体重要部位的雷达回波、垂直气流、水平气流和探测器空间轨迹等资料,研究了冰雹云的上升气流、下沉气流及颮锋等雹云气流特征。     

椭球雨滴群旋转轴取向对双线偏振多普勒雷达参量影响的计算分析

以椭球粒子的电磁波散射理论为基础, 主要研究椭球雨滴群旋转轴在空间的取向特征, 建立粒子旋转轴空间取向与风场、 雷达天线仰角间的关系。在考虑粒子传输效应的情况下, 分析了旋转轴取向对双线偏振雷达探测参数ZDR和LDR的影响, 为提高双线偏振多普勒天气雷达观测资料的精度提供了理论依据。     

双线偏振雷达测雨公式的对比分析

以滴谱理论为基础,用模拟雨滴谱分布的方法,讨论了雨滴主普变化以及降水强度变化对双线偏振雷达测雨式的影响,分析了双线偏振雷达测雨式优于普通雷达的原因,进而对回归所得双线偏振雷达各测雨式的测雨精度进行了对比分析,提出子双线偏振雷达各测雨式中的最佳测雨式。     

不同云底温度雹云成雹机制及其引晶催化的数值研究

用二维准弹性冰雹云模式模拟了中国不同地区的冰雹云的成雹机制和人工引晶催化的效果,结果表明：强对流云中自然初始降水元的形成主要同云雨自动转化相关;云底温度较低的冰雹云的雹胚形成以云霰转化过程为主,暖云底的雹云则以雨霰转化为主。人工引晶的作用有三：（１）加强云中冰霰转化过程,雹胚过多争食防雹;（２）促进雨霰转化过程,使雹胚浓度增加,并且减少过冷雨滴,抑制冰雹碰冻过冷雨滴的增长;（３）使云的下部霰量增加,降低降水粒子的增长轨迹,阻碍霰雹的增长。多次催化有时比一次大剂量催化的防雹增雨效果好。     

哈尔滨春夏季地面雨滴谱特征分析

本文采用滤纸法观测到的2003年和2004年绥化地面雨滴谱资料,利用称重法得到的地面降水量资料以及2003～2006年哈尔滨雷达站观测到的新一代天气雷达资料。分析了地面雨滴谱谱型、雨强、含水量以及雷达回波强度随时间的变化、雨滴各档尺度对总雨强的贡献等宏、微观特征,雨滴直径和斑迹直径、斑迹面积之间的关系。通过对地面雨滴谱观测和资料处理方法的研究以及获取资料的分析得出以下结论：在不同直径雨滴对地面雨强的贡献分析中发现,贡献较大的降水粒子直径集中在0.7～1.3 mm,也就是说这一范围的雨滴直径对地面降水贡献最大,起主要作用;雨强、含水量和雷达回波强度随时间的变化步调保持一致;层状云的降水谱比较窄,积层混合云较宽;层状云的降水强度范围较窄,对流云的降水强度范围较大,混合云居中;对于层状云降水,M-P分布拟合的效果比较好,混合云效果稍差一些,但也符合M-P分布。     

利用微雨雷达研究一次冷锋云系降水的垂直结构分布及演变特征

本文利用河北邢台测站Ka波段微雨雷达（MRR）观测到的一次冷锋云系降水过程分析降水的垂直分布及演变特征。将MRR观测结果与天气雷达、地面雨滴谱仪、雨量计观测结果进行对比以检验MRR数据的可靠性。同时将MRR与雨滴谱仪和激光云高仪结合,研究了不同相对湿度阶段特征量、雨滴谱的平均垂直分布特征和降水特征量随时间、高度的演变特征。结果表明:MRR与雨量计及雨滴谱仪累计雨量结果较为接近,趋势一致。MRR 200 m雨强值与地面雨滴谱仪雨强值偏差最小,平均偏差为0.05 mm h?1,相关系数为0.93。相比雨滴谱仪,MRR观测到的小滴数浓度出现高估,大滴数浓度出现低估,中滴数浓度较为一致。降水在云内和云外受不同微物理过程影响,垂直变化特征不同。降水初期平均反射率和雨强在云底以下明显减小,小滴和中滴平均数浓度明显减小,蒸发作用影响较强。而在其余时间段在云内随高度降低平均反射率和雨强略有增加,小滴平均数浓度变化较小,中滴大滴平均数浓度增加,表明云内有云滴与雨滴间的碰并发生。而在云外低层,随高度降低平均有效直径明显增加,平均雨滴总数浓度明显减小,小滴平均数浓度显著减小,大滴平均数浓度显著增加,表明在云外低层雨滴间的碰并作用较强。     

一次右旋风暴三维结构分析

认识冰雹云结构和冰雹形成的物理过程,是有效地进行人工防雹试验的基础。为了逐步加深对冰雹云结构的认识,我们于1977年8月6日在昭苏县防雹现场,用一部711型测雨雷达和一部701测风雷达,同时对一次冰雹云进行较细致的探测,并对探测结果进行初步分析。     

双线偏振雷达资料在数值模式中的应用: 模拟器的构建

基于Rayleigh-Gans散射原理构造一个S波段双线偏振雷达模拟器。模拟器考虑了云冰、雪、雨和雹4种水凝物,以水凝物的混合比和数浓度以及水凝物粒子的轴比、相对介电常数、下落倾角为输入量,计算得到水平/垂直偏振反射率因子、差分反射率、比差分相位等偏振量。通过二维理想飑线模拟的试验结果表明,模拟器合理地再现了二维理想飑线系统成熟期的主要偏振特征:雹的反射率较高,差分反射率较低(又称Zdr洞);对流云区的Zdr柱;层云区的反射率和比差分相位的0℃层亮带特征;雨滴反射率与差分反射率因子的“雨线”统计特征。利用该模拟器建立了模式变量和偏振雷达观测的联系,有助于未来将偏振雷达观测资料应用于模式预报效果评估及对流尺度资料同化等方面的研究和应用。      

雹云弧状回波的结构及其形成机制的探讨

本文利用三度空间的711测雨雷达回波资料和其他气象资料,对1978年4月26日发生在贵州省修文县的一次强雹云作了较细致的分析。由于修文雹云在其整个生命史中距雷达站较近(30—50km),并偏向测站方向移动,因此3cm波长的雷达仍能较好地揭示雹云回波的结构。分析表明,修文雹云具有弧状回波的状态特征(即在平显回波前沿有一弧形缺口),这种回波状态与国外超级单体雹云模式十分相似,但修文雹云却是多单体雹云。文中对不同观测角度的弧状回波作了比较分析,对雹云的内部气流结构及弧状回波的形成机制进行了探讨,提出了雹云弧状回波模式,并指出在雹云的右后方还存在另一个悬挂回波区,这可能是更重要的冰雹生长区。     

测雨雷达图象传输

由于测雨雷达在短期预报,特别是在台风、暴雨、冰雹、龙卷等灾害性天气的短期预报中,有着越来越显著的作用,因此测雨雷达图象资料的传递和加工处理,成为急待解决的问题。本文简单介绍几种可供选择的气象雷达图象的