CINRAD／SA新一代天气雷达RHI／PPI扫描模式设计

中国新一代天气雷达CINRAD／SA，是以美国下一代天气雷达NEXRAD WSR-88D技术为基础进行研发的。由于NEXRAD雷达只支持体积扫描工作方式，需要对CINRAD／SA雷达系统进行改造，以实现RHI／PPI扫描工作方式。对CINRAD／SA雷达RHI／PPI扫描模式的系统设计和实现方法进行了讨论。     

一次冬季降雹过程的CINRAD/SA回波特征

利用新一代天气雷达 (CINRAD/SA)对 2 0 0 2年 1 2月 1 9日一次冬季降雹观测资料进行分析 ,从中得出冬季降雹的回波特征 ,并对这次过程中出现的三体散射现象及相应的雷达产品做初步分析 ,得出“三体”散射现象是降大雹的一指示性标志和降雹的一些雷达产品指标。     

一次超级单体风暴的雷达回波特征分析

利用兰州CINRAD／CC雷达对2008年7月18日甘肃省定西市境内的降雹过程连续观测,对探测到的资料进行分析,总结出此次降雹过程的反射率因子、径向速度、RCS垂直剖面、垂直累积液态含水量等产品的主要特征,初步探讨了使用多普勒雷达监测冰雹的方法,找出了超级单体风暴呈现出的钩状弓状回波、有界弱回波区、回波墙、悬挂回波、明显的人流缺口、存在中气旋等典型的回波特征,归纳出VIL剧烈变化、ET与冰雹过程的一致对应关系、明显的三体散射特征等一些对冰雹的临近预报有指导意义的信息,为使用天气雷达探测此类灾害性天气提供了参考。     

武汉CINRAD/SA雷达产品及其应用

简要描述了武汉多普勒天气雷达(CINRAD／SA)产品的生成过程，重点对其产品的分类、结构与物理含义作了介绍。同时，结合CINRAD／SA近3个月(2003年3-5月)的实际运行情况以及所探测到的三个典型个例，初步提出了在使用这些雷达产品的过程中应注意的若干技术问题。     

CINRAD／SA天气雷达软故障个例分析与处理

对北海CINRAD／SA天气雷达的几个典型的软故障进行分析,找出故障发生的原因,并给出了故障处理的方法．     

新一代天气雷达超级单体风暴中气旋特征分析

超级单体风暴常伴随着冰雹、雷雨大风等强对流天气,最本质的特征是有一持久深厚的几千米尺度的涡旋——中气旋。利用2003--2009年福建龙岩新一代天气雷达观测到的32次超级单体风暴,分析了超级单体风暴中气旋的时空分布、结构特征以及旋转速度大小、中气旋顶和底的高度、伸长厚度以及切变值等特征量。结果表明：90％以上的超级单体中尺度气旋是与冰雹、雷雨大风、短时强降水等强对流天气相联系的。统计8次有详细灾情的雷雨大风或冰雹天气过程发现,中气旋强度不断加强,中气旋厚度加大,最强切变中心突降时将产生大风或冰雹等强对流天气。     

基于多普勒天气雷达观测的湖南超级单体风暴特征

运用三部S波段多普勒天气雷达资料对湖南10次强对流事件中的22个超级单体进行详细分析,结果表明：湖南超级单体有的是孤立风暴发展而成,有的是多单体风暴发展而成,有的是中尺度对流系统内的风暴发展而成;超级单体中包含有低顶超级单体和微型超级单体;超级单体维持时间多数超过1 h,最短时间为24 min;超级单体风暴过程最大反射率因子强度均超过63 dBZ,54.5%的超级单体风暴最大反射率因子强度在70 dBZ以上;超级单体风暴中气旋最大旋转速度为24 m·s^-1,最大垂直涡度为5.3×10^-2s^-1;超级单体低层强度回波特征主要表现为钩状回波、入流缺口、风暴主体向着低层入流方向伸出的一个突出物,垂直结构特征表现为有界弱回波或弱回波区;超级单体产生的主要强对流天气有冰雹、大风、龙卷及暴雨,其中产生冰雹、大风的几率最大。对发展成为超级单体的风暴主要生成时间及源地、风暴的多发性和重复性以及环境风与超级单体不同阶段移向移速的关系的探讨,对超级单体的预报有极好的指示作用。     

苏北地区超级单体风暴环境条件与雷达回波特征

利用江苏3个探空站、5部CINRAD/SA型多普勒天气雷达、地面常规与加密自动站等观测资料,分析2005—2009年苏北地区72个超级单体风暴发生的环境条件和多普勒天气雷达回波特征。探空和地面资料分析表明,苏北地区超级单体风暴可以产生在差别相当大的环境条件下:强降水超级单体通常产生在对流有效位能较高和垂直风切变中等的环境下,经典超级单体更多地产生在对流有效位能较高和垂直风切变较强环境下;产生大冰雹和(或)雷暴大风的超级单体,无论是经典还是强降水型超级单体,其环境特征均为0℃层、-20℃等温线高度较低,850—500 hPa温差较大,低层露点不高;产生龙卷特别是F2级以上强龙卷超级单体环境特征常常表现为低层(0—1 km)垂直风切变大、850—500 hPa温差相对较小、抬升凝结高度低、低层露点高,这类超级单体在产生龙卷的同时也常常伴有短时强降水甚至极端短时强降水。多普勒天气雷达资料分析表明,苏北地区超级单体具有持久的中气旋、回波墙和有界弱回波区或弱回波区结构,可以产生大冰雹、龙卷、短时强降水和下击暴流等强对流天气;超级单体的类型主要有经典超级单体、强降水超级单体以及强降水超级单体组成的复合风暴。经典超级单体一般为孤立风暴,中气旋多数情况下位于其右后侧(相对于风暴移动方向),低层有明显的钩状回波和入流缺口,入流缺口之上存在宽大的有界弱回波区,其上有强反射率因子组成的风暴核,最强的反射率因子可达75 dBz;强降水超级单体前侧有入流缺口和旁边粗胖的凸起部分与中气旋相伴,与经典超级单体的钩状回波在形态上区别明显,同样存在有界弱回波区或弱回波区,中气旋环流中有明显的降水回波;强降水超级单体组成的复合风暴内中气旋一般位于其前侧,主要结构与强降水超级单体相似,生命史较长。超级单体结构属性分析表明,绝大多数情况下,苏北地区超级单体风暴的最大反射率因子为55—76 dBz,基于单体的垂直累积液态水含量(VIL)为35—90 kg/m~2,垂直累积液态水含量超过60 kg/m~2时风暴有可能产生大冰雹,特别是在4—6月,冰雹直径随着垂直累积液态水含量的增大而增大,因此,垂直累积液态水含量季节性高值可以用来辨别产生大冰雹的超级单体;绝大多数情况下,中气旋旋转速度大于15 m/s,直径在3—10 km,持续时间超过40 min;中气旋的底越低,直径越小,产生龙卷的可能性越大。     

CINRAD／SA三体散射特征分析

对新一代天气雷达（CINRAD／SA）探测到的4次三体散射现象的冰雹天气过程进行分析，通过分析得出以下结论：三体散射现象首先在高层出现，强中心回波强度达60dBz以上，三体散射是降大雹的指示性指标并有一定的提前量，同时可能伴有灾害性大风。     

济南CINRAD/SA雷达发射功率不稳故障诊断

对2003年5月25日-28日济南雷达系统处于强制维护状态，发射机输出功率时有时无，产生故障的原因和检测故障的方法步骤进行分析总结，为雷达技术保障人员提供现场维修、维护方面的经验。     

CINRAD/SA雷达故障分析

分析连云港站CINRAD／SA天气雷达安装调试及业务运行过程中所出现的故障,通过雷达硬件和软件两方面来剖析各类故障成因,由此提出相应的解决方法和措施。这些方法和措施在雷达维护和保障实际工作中取得了良好的效果,大大减少CINRAD／SA雷达的故障率。     

CINRAD/SA雷达接收机故障分析

对防城港CINRAD/SA型天气雷达一次接收机故障的传输路径、故障定位等方面分析,找出故障发生的原因,提出了相应的处理方法。     

CINRAD/SA雷达故障统计分析

对石家庄CINRAD/SA雷达运行1年的故障情况进行了统计分析。介绍了常见告警信息,故障现象及处理办法。通过对雷达开机日数、故障日数、损坏器件情况、故障发生部位、告警信息、以及与环境温度的相关性分析,认为CINRAD/SA雷达运行状态与网络保障、计算机状况、环境温度等环境因素密切相关。现场的运行环境对CINRAD/SA雷达的运行状况影响较大。CINRAD/SA雷达发射机和天线控制系统故障较多,是日常维护的重点。为保障雷达正常运行,加强CINRAD/SA雷达网络安全管理、采用高性能计算机、做好雷达维护工作、保障良好的机房环境非常重要。     

CINRAD/SA雷达频综故障检修方法

频综是多普勒全相参天气雷达的核心部件,其组件工艺水平高且价格昂贵,它提供了整个雷达工作所需的基准信号,共有5路输出,它们分别是9.6MHz主时钟信号、COHO信号、RF DRIVE信号、STALO信号、RF TEST SIGNAL信号.由于不同地区雷达发射机工作频率不同,因此频综不能通用,在台站,备份频综组件不太现实.由于厂家没有提供频综图纸,使得故障判别难度加大.因此通过剖析频综内部结构,给出频综的内部原理简图.针对十多个CINRAD/SA雷达频综出现的故障,划分出三种故障类型,并提出具体维修方法,在此基础上,归纳出该型号雷达在使用过程中频综出现故障时,雷达操作、维护人员应掌握的故障排查方法及技巧,以提高台站的保障能力.     

CINRAD/SA天线伺服系统轴角箱多次故障的分析

轴角箱是CINRAD/SA雷达天伺系统中联系数字控制电路与机械电机的关键环节,它的故障造成雷达系统报警不断,方位环节故障将导致终端产品出现蜘蛛网状回波,俯仰环节故障则导致系统无法工作。为了降低轴角箱故障造成对雷达正常运行的影响,通过对广州雷达站前后出现的5次同类故障的综合分析,总结得出问题多出现在轴角箱的激磁电压环节,原因是由于天线罩温度高、湿度大,导致部分元器件出现性能退化。针对薄弱环节,采取相应的改进措施之后,问题得以彻底解决。     

CINRAD/SA雷达回扫充电控制电路调试技巧及故障处理

从济南新一代天气雷达CINRAD/SA的日常测试与调试工作出发,着重介绍了发射机同扫充电控制系统3A10组件的调试方法与注意事项,同时简述了实际工作中出现的常见故障、成因及其排除方法,旨在使技术保障人员掌握该雷达测试与调试的方法,能在最短的时间内排除设备故障,保障雷达处于良好的运转状态.     

新一代天气雷达中GPS校时技术应用

结合济南新一代天气雷达数据处理子系统及其布局的实际情况,以GPS校时技术为核心,采用软、硬件相结合的办法,研究并设计出了无需连接互联网的新一代天气雷达GPS自动校时系统.试验证明,该校时系统在校对时间间隔内纠正率达100%,校时精度达到秒级,完全满足<中国新一代天气雷达系统功能规格需求书>时间精度要求(＜10 s),该系统还具有实时在线、自动校时、监控方便和安全可靠等优点,取代了以往方法陈旧、误差较大及繁琐的人工拨打校时电话方法,保证了雷达资料在时间上的准确性.