X波段相控阵气象雷达回波数据的对比分析

为探究、验证X波段相控阵气象雷达系统及其回波数据的可靠性,基于X波段相控阵气象雷达系统及地基外场试验,对比分析了X波段相控阵气象雷达系统与X波段机械式天线气象雷达系统的回波数据。在脉宽为6μs和1μs两种探测模式下,通过散点分布和概率分布方法对比分析了相控阵天气雷达的回波强度和径向速度数据的差异性。结果表明:(1)在脉宽为6μs和1μs的探测模式下,X波段相控阵气象雷达与常规天气雷达有比较接近的探测能力和可靠的数据质量;在远距离处,相控阵气象雷达的回波数据呈现层次结构清晰、轮廓显著的特性;(2)宽波束以及波束宽度展宽等特性平滑了相控阵气象雷达的回波强度,改变回波结构,弱回波区面积减小,强回波区增大;(3)天线增益不均匀影响相控阵雷达数据质量,理论上可以用1/(cosθcosφ)的增益修正因子对回波强度进行修订。     

711测雨雷达探测及摄取回波资料的一些考虑

目前,国产711测雨雷达已普遍使用。如何在探测中积累有价值的探测资料,是普遍关心的问题。由于这个问题涉及的面较广,在《测雨雷达观测手册》中不可能做详尽的具体规定,因此主要还是应根据各测雨雷达站的任务、服务侧重点以及准备研究、总结的问题而自行考虑。本文从测雨雷达观测记录要求,711测雨雷达的探测特性,雷达气象的基本知识,以及摄取各种尺度天气系统回波时应注意的一些问题,提出一些粗浅认识,供大家参考。 《测雨雷达观测手册》中要求探测的内容有:回波性质、回波强度、回波顶高、回波底高、回波移向移速、回波演变情况、强中心位置等。这些项目可以     

《冰雹云雷达回波图集》简介

《冰雹云雷达回波图集》是由中国科学院大气物理研究所、中国科学院兰州高原大气物理研究所、中央气象局大气探测研究所、中国人民解放军空军气象学院、中国人民解放军空军气象研究所五个单位的雷达气象研究组合作编写的,是国内外正式出版的第一本专题性雷达回波图集。《图集》的材料取自历年积累的大量冰雹云雷达回波资料的精心严     

防雹作业指挥中的雷达探测方法

711数字化气象雷达因其操控方便、响应速度快、探测范围满足要求,在我国人工防雹作业指挥中起着重要作用。根据711数字化气象雷达设备的特点,研究快速、全面获取冰雹云回波特征参数及监测冰雹云初始回波的雷达探测方法,通过对不同雷达探测模式对比分析,提出三线切割法。     

我省713雷达与711雷达探测性能综合分析

我省７１３雷达与７１１雷达探测性能综合分析刁秀广（山东省气象局业务处。济南．２５００３１）利用天气雷达探测降水性质、强度，落时落区等是通过降水回波结构、高度、强弱等特征来判断和测定的，而回波特征又由雷达参数、气象因子、目标物等决定的，所以了解不同波长...     

泰山713天气雷达的探测能力

根据国家气象局的站网布点规划,1983年10月底,在泰山气象站按装了一部713型天气雷达。这部雷达除通过图象传输设备将雷达回波图象无线传输到省气象台外,还将通过气象传真发射台,把这部雷达探测到的回波图片信息发射出去,使众多的气象台站直接应用该雷达的探测结果,进行天气分析预报。由于这部雷达架设在泰山顶上,占有一定的高度优势,有效探测范围比平地架设     

天气雷达回波人工数字化拼图技术

本文介绍了拼图网格的设计、雷达观测报码的编制方法以及雷达回波拼图的计算机处理等。指出应用这种拼图技术制作雷达回波综合图,可充分地利用713型雷达定量探测的降水回波信息,是气象、航空、水利等部门警戒和预报强对流天气和暴雨的有力工具。     

大气微波辐射及其在气象上的应用

微波通常是指波长为1毫米到30厘米范围内的电磁波。微波技术在气象探测上有着重要的应用。早在五十年代,就已经开始将微波气象雷达用于探测台风、雷暴、冰雹等灾害性天气,随着科学技术的发展,又相继出现了用于测风、测雨、测云中气流以及测量晴空大气湍流的各种气象雷达。气象雷达的特点是利用雷达发射机,人为地产生功率很强的微波辐射,通过对气象目标回波特征的分析,了解探测对象的运动状态和物理特性。这种探测方法,在气象上叫做主动式探测。 另一方面,自然界里的各种物     

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。     

非气象回波抑制的分析

对新一代天气雷达探测到的反射率因子进行分析可知,除了云、雨、雪等气象回波外,还包括一些非气象回波,它们之间的最大区别在于反射率因子场水平和垂直分布的相对离散性。引入水平结构参数H表征反射率因子在水平径向上的强度变化;引入垂直结构参数V来表征反射率因子在垂直方向上的强度变化,基于非气象回波和气象回波反射率因子在水平和垂直方向上连续性不同的特点来区别非气象回波,从而加以剔除。     

双基地多普勒天气雷达探测能力分析

双基地多普勒天气雷达系统是由一个常规多普勒天气雷达和一个或多个远程被动低增益接收机共同组成,是大气风场探测领域的新技术之一。文中首先在瑞利散射假设的前提下,考虑了雷达波的偏振方向、散射体的空间位置等条件,推导了小球形粒子散射函数在双基地雷达系统中的表达形式,建立了双基地雷达气象方程,并将该方程应用于双基地雷达的探测能力、有效探测范围等方面分析,模拟计算了侧向散射能力和被动雷达回波功率在空间的分布变化,为探讨去除旁瓣影响提供了依据。通过分析证明了双基地雷达系统工作状态垂直偏振优于水平偏振的结论。在入射波为水平偏振情况下,高空探测好于低空,而垂直偏振情况则是低空的散射能力强。如果采用双线偏振发射体制,根据需要采用不同的偏振波组合,能够有效扩大双基地探测的范围和信息量。在水平偏振情况下较强回波区域在基线附近和被动雷达一侧的基线延长线周围。由于侧向散射强度低于后向散射强度,双基地雷达对于弱天气回波不太敏感,它的探测范围小于单基地雷达的探测范围。在双基地雷达探测中旁瓣污染是一个不容忽视的问题。文中对双基地雷达参数进行了模拟回波强度计算,并与实测回波资料进行了比较,两者较一致,存在差别的重要原因可能是被动接收天线的垂直变化影响。     

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。     

复杂地形下C波段雷达定量降水估计算法

C波段雷达定量降水估计(QPE)精度受到很多因素的影响,主要包括:(1)雷达标定,(2)非气象回波的干扰,(3)降水物垂直空间变化,(4)地形或地物的严重遮挡,(5)Z-R关系的代表性,(6)雷达拼图的质量,(7)雷达观测回波衰减等.文中雷达定量降水估计算法基于陕西省C波段天气雷达展开,从雷达探测数据质量控制、地形遮挡...     

气象雷达的近况及其发展

雷达发明于第二次世界大战前夕,当时主要用来警戒、探测飞机等点目标。人们在雷达的使用过程中,发现云雨等气象目标也会产生回波。于本世纪四十年代初期,英国开始把雷达用于气象观测,便出现了气象雷达。目前,我国自行设计制造的各类天气雷达正在云物理的科学实验中,发挥着越来越大的作用。     

多普勒雷达回波在高空气象探测中的应用

在常规高空气象探测中,应用多普勒雷达回波,为高空探测前期的准备、气球净举力大小的估算、各类恶劣天气下放球时间的选择,提供了可靠有力的依据,对提高高空气象探测业务质量起到了重要作用。     

气象回波宽度与雷达最小可测功率关系的研究

本文通过测试和理论分析,证实了雷达的最小可测功率P_(smin)与雷达接收机输入的气象回波的宽度τ_w有关。因此必须按照气象回波的宽度未标定P_(smin) 然后用最小可测信号法测定回波功率P_(?)以提高测量的精度。此外,雷达最大探测距离R_(max)与最小可测功率P_(smin)有关,所以计算R_(max)对,也应用与实际回波宽度相应的P_(smin)未求得R_(max)。     

泰山713雷达与我省711雷达探测的综合比较

我省以泰山713雷达和各地市711雷达组成的雷达探测网,其探测范围基本覆盖了全省。在我省的气象业务中,发挥着越来越重要的作用。但在雷达工作者多年的实践中,也发现了许多的问题。这些问题可概括为两个方面:①泰山713雷达在监测灾害性天气工作方面效果较好,对于一般性降水则探测不太理想;②就同一气象目标,同一时间的观测资料看,泰山713雷达与各地市711雷达探测结果不同。本文从泰山713雷达与各地市台711雷达不同的拔海高度入手,利用较先进的参考大气模式作为电磁波在大气中的折射模式,通过对电磁波在大气中传播路径的计算与分析,基本上从理论上弄清了上述问题的原因,为我省雷达回波资料的综合利用提供了依据。1 国产711雷达与713雷达性能比较     

机载雷达探测数据仿真平台设计与实现

为了便于研究诸多因素对云降水雷达探测回波强度的影响,设计开发了雷达探测回波强度定量计算软件,即雷达探测数据仿真平台"SimRAD"(Simulating airborne Radar detection and Data processing),通过输入雷达发射频率,大气状态参数(高度、气压、气温、相对湿度)以及水成物相态、滴谱分布、含量等信息,使用云降水雷达观测和衰减订正理论进行计算,可以模拟出水成物的雷达回波强度以及水成物和大气衰减的垂直廓线,并且可以对雷达回波进行衰减订正。     

C波段高山天气雷达对森林火灾的探测能力初析

借鉴前人在S波段新一代天气雷达上探测森林火灾和城市大火烟尘的方法和研究成果,利用收集到的云南十部C波段新一代天气雷达的34次森林火灾个例资料,立足云南C波段高原高山雷达的一些特点,采用分类对比进行分析研究,得出C波段高山雷达森林火灾回波的一些特有指标。提出按雷达海拔高度分别设置森林火灾判别阈值、引入速度场特征、降水回波过滤等一些新指标和方法,进行这类地区的雷达森林火灾探测。随后开展了业务实践,经检验和实地踏勘,取得了一定效果。证明C波段雷达同样具有一定的探测森林火灾回波的能力,主要技术指标有:高山雷达由于海拔高差的影响,应分别针对不同雷达设置相应的阈值参数;根据森林火灾回波的上升和飘散特性,雷达回波速度场与周围回波有时呈现出一定差别;采用过滤晴空回波、过滤杂波、过滤地物回波、过滤二次回波、过滤降水回波、识别速度场特殊回波等办法,可得到滤出的火灾烟尘疑似回波。这些指标和方法对西部高山雷达探测应有一些参考作用。     

多普勒天气雷达资料在沙尘天气监测中的应用

利用3830型多普勒天气雷达回波资料及常规气象资料对2002年3月20日发生在我国西部一直延伸至黑龙江省的沙尘、浮尘天气过程，分析其多普勒天气雷达回波，并用PPI和RHI上探测沙尘的特征、高度、厚度、浓度、移动特点、速度场分布以及垂直风速分布特点等。为多普勒天气雷达监测沙尘提供可靠依据。