1多普勒天氣雷達(dá)原理與應(yīng)用

第六部多普勒天氣雷原理與用（長青）我國新代天氣達(dá)原理天氣雷圖像別；對風(fēng)暴的達(dá)回波征；新代天氣達(dá)產(chǎn)品第一章我國新代天氣達(dá)原理一、了新一代氣雷達(dá)三個組部分功能新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)由三個主要部分構(gòu)成：雷達(dá)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)（RDA）、雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)（RPG）、主用戶處理器（）。二、了電磁波散射、減、折散射：當(dāng)電磁波束在大氣中傳播，遇到空氣分子、大氣氣溶膠、云滴和雨滴等懸浮粒子時，入射電磁波會從這些粒子上向四面八方傳播開來，這種現(xiàn)象稱為散射。衰減：電磁波能量沿傳播路徑減弱的現(xiàn)象稱為衰減，造成衰減的物理原因是當(dāng)電磁波投射到氣體分子或云雨粒子時，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑蚱渌问降哪芰?。折射：電磁波在真空中是沿直線傳播的，而在大氣中由于折射率分布的不均勻性（密度不同、介質(zhì)不同），使電磁波傳播路徑發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，稱為折射。三、了雷達(dá)氣方程在瑞利散射條件下，雷達(dá)氣象方程為：其中Pr表示雷達(dá)接收功率，Z為雷達(dá)反射率，r為目標(biāo)物距雷達(dá)的距離。Pt表示雷達(dá)發(fā)射功率，h為雷達(dá)照射深度，為天線增益，θ、φ表示水平和垂直波寬，λ表示雷達(dá)波長K表示與復(fù)折射指數(shù)有關(guān)的系數(shù)，C為常數(shù)，之決定于雷達(dá)參數(shù)和降水相態(tài)。四、了距離折最大不模糊距離：最大不模糊距離是指一個發(fā)射脈沖在下一個發(fā)射脈沖發(fā)出前能向前走并返回雷達(dá)的最長距離，c光速，PRF為脈沖重復(fù)頻率。距離折疊是指雷達(dá)對雷達(dá)回波位置的一種辨認(rèn)錯誤。當(dāng)距離折疊發(fā)生時，雷達(dá)所顯示的回波位置的方位角是正確的，但距離是錯誤的（但是可預(yù)計它的正確位置）。當(dāng)目標(biāo)位于最大不模糊距離（Rmax以外時，會發(fā)生距離折疊。換句

話說，當(dāng)目標(biāo)物位于Rmax之外時，雷達(dá)卻把目標(biāo)物顯示在以內(nèi)的某個位置，我們稱之為‘距離折疊’。五、理雷達(dá)探原理。反射率因子Z值的大小，反映了氣象目標(biāo)內(nèi)部降水粒子的尺度和數(shù)密度，反射率越大，說明單位體積中，降水粒子的尺度大或數(shù)量多，亦即反映了氣象目標(biāo)強(qiáng)度大。反射率因子（回波強(qiáng)度）：即反射率因子為單位體積內(nèi)中降水粒子直徑次方的總和。意義：一般Z值與雨強(qiáng)I有以下關(guān)系：層狀云降水Z=200I1.6地形雨Z=31I1.71雷陣雨Z=486I1.37新一代天氣雷達(dá)取值Z=300I1.4六、了雷達(dá)資準(zhǔn)確的限性、料誤和資料代表性由于雷達(dá)在探測降水粒子時，以大氣符合標(biāo)準(zhǔn)大氣情況為假定，與實際大氣存在一定的差別，使雷達(dá)資料的準(zhǔn)確度具有一定的局限性，且由于雷達(dá)本身性能差異及探測方法的固有局限，對探測目標(biāo)存在距離折疊及速度模糊現(xiàn)象，對距離模糊和速度模糊的處理等，均增大了雷達(dá)資料的誤差。雖然如此，由于徑向速度是從多個脈沖對得到的徑向速度的平均值，為平均徑向速度，雷達(dá)反射率因子通過對沿徑向上的四個取樣體積平均得到的，其徑向分辨率相當(dāng)于四個取樣體積的長度，這也使雷達(dá)探測的資料具有一定的代表性。第二章

天氣雷圖像識一、掌多普勒應(yīng)多普勒效應(yīng)為，當(dāng)接收者或接受器與能量源處于相對運動狀態(tài)時，能量到達(dá)接受者或接收器時頻率的變化。多普勒頻率，是由于降水粒子等目標(biāo)的徑

向運動引起的雷達(dá)回波信號的頻率變化，也稱為多普勒頻移，其與目標(biāo)的徑向運動速度成正比，與多普勒天氣雷達(dá)波長成反比。二、了多普勒氣雷達(dá)量反射因子平均徑速度和度譜寬主要技方法多普勒雷達(dá)利用降水粒子的后向散射與多普勒效應(yīng)來達(dá)到對其探測的目的。通過發(fā)射信號與接收信號的延遲來測量距離，通過降水粒子的多普勒頻移來測量其速度。反射率因子：雷達(dá)的反射率因子是降水粒子后向散射被雷達(dá)天線接收到的回波，為單位體積內(nèi)中降水粒子直徑6次方的總和，反射率因子Z值的大小，反映了氣象目標(biāo)內(nèi)部降水粒子的尺度和數(shù)密度，反射率越大，說明單位體積中，降水粒子的尺度大或數(shù)量多。平均徑向速度：由于降水粒子等目標(biāo)的徑向運動引起的雷達(dá)回波信號的頻率變化，也稱為多普勒頻移，其與目標(biāo)的徑向運動速度成正比，與多普勒天氣雷達(dá)波長成反比。徑向速度則是從多個脈沖對得到的徑向速度的平均值，為平均徑向速度，而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差即為譜寬。速度譜寬：徑向速度則是從多個脈沖對得到的徑向速度的平均值，為平均徑向速度，而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差即為譜寬。三、理距離折和速度糊的概最大不模糊距離：最大不模糊距離是指一個發(fā)射脈沖在下一個發(fā)射脈沖發(fā)出前能向前走并返回雷達(dá)的最長距離，Rmax=0.5c/PRF,c為光速，為脈沖重復(fù)頻率。距離折疊：距離折疊是指雷達(dá)對雷達(dá)回波位置的一種辨認(rèn)錯誤。當(dāng)距離折疊發(fā)生時，雷達(dá)所顯示的回波位置的方位角是正確的，但距離是錯誤的（但是可預(yù)計它的正確位置）。當(dāng)目標(biāo)位于最大不模糊距離（）以外時，會發(fā)生距離折疊。即當(dāng)目標(biāo)物位于Rmax之外時，雷達(dá)卻把目標(biāo)物顯示在以內(nèi)的某個位置，我們稱之為‘距離折疊’。如果一個散射區(qū)在Rmax之外，那么回波只有在下一個脈沖發(fā)射之后才能收到，因為實際的來回距離在Rmax和Rmax之間，因此這種回波被稱為第二區(qū)回波。最大不模糊速度Vmax最大不模糊速度是雷達(dá)能夠不模糊地測量的最大平均徑向速度，其對應(yīng)的相移是180度。按照采樣定理可知，雷達(dá)能夠準(zhǔn)確測量多普勒頻率是PRF/2，即fDmax=PRF/2?？紤]到多普勒頻率實際上是頻率漂移，可正可負(fù),故fDmax=±PRF/2,把關(guān)系式fD=2V/λ代,并把fDmax和Vrmax相對應(yīng),可得：

Vmax=±λ*PRF/4對實際使用的雷達(dá)來說，波長是固定的，當(dāng)選定了Rmax（或脈沖重復(fù)頻率）后，就會存在一個Vmax。即，當(dāng)目標(biāo)的徑向速度大于最大不模糊速度時，就會產(chǎn)生混淆。由雷達(dá)測得的徑向速度將相差兩倍最大不模糊速度（稱Nyquist間隔或速度折疊）。當(dāng)最大不模糊速度較小時，會產(chǎn)生多次速度折疊，此時：真實速度的可能值v-2nVmax或v+2nVmaxn為1,2,3，···為數(shù)或速度折疊次數(shù)。四、了新一代氣雷達(dá)作方式掃描方式告訴雷達(dá)在一次體積掃描中使用多少仰角和時間。和CINRADWSR-98D使用三種掃描方式：5分鐘完成14個不同仰角上的掃描（）6分鐘完成9個不同仰角上的掃描（）10分鐘完成5個不同仰角上的掃描（）體掃模式(VCP:VolumeCoverPattern）：掃描方式確定一次體積掃中使用多少個仰角，而具體是哪些仰角則由體掃模式來規(guī)定。目前只定義了其中的4個：VCP11：規(guī)定5分鐘內(nèi)對14個具體仰角的掃描方式。VCP21：規(guī)定6分鐘內(nèi)對9個具體仰角的掃描方式。VCP31：規(guī)定10分鐘內(nèi)對5個具體仰角的掃描方式。VCP32：確定的10分鐘完成的5具體仰角與VCP31相同。不同之處：VCP31用長雷達(dá)脈沖VCP32用短脈沖。定義VCP32。工作模式（OperationalMode）：WSR-88D使用兩種工作模式，即降水模式和晴空模式。雷達(dá)的工作模式?jīng)Q定了使用哪種。工作模式A：降水模式使用VCP11或VCP21，相應(yīng)的掃描方式分別為14/5

和9/6。工作模式B：晴空模式使用VCP31或VCP32，兩者都使用掃描方式5/10。五、了數(shù)據(jù)的量控制理和方去除距離折疊的方法：①用隨機(jī)相位編碼技術(shù)消除距離折疊。

②調(diào)節(jié)脈沖重復(fù)頻率（PRF），這樣便可以改變Rmax，并可能在所關(guān)心的區(qū)域?qū)⒕嚯x折疊退掉。③選擇一個較高的仰角掃描能克服距離折疊問題。④采取變換探測地點的方式可以觀察到同一個風(fēng)暴的不同側(cè)面。去除速度模糊的方法：目前最常見的客觀速度退模糊的技術(shù)方法有下面幾種：①主觀識別和消除速度模糊影響，在使用速度回波的或等圖像以前，應(yīng)首先分析是否存在速度模糊現(xiàn)象，如存在，則在使用時排除其影響。②改變脈沖重頻或交替使用雙重頻。6、理解什么是多普勒兩難根據(jù)得知，對每個特定雷達(dá)而言，在確定的頻率下，探測的最大距離和最大速度不能同時兼顧。第三章對流風(fēng)的雷達(dá)波特征一、了層狀云水、積降水和云層云混合水的反率因子像主要征在常規(guī)雷達(dá)上，積狀云降水回波被描述為具有密實的結(jié)構(gòu)，而層狀云降水回波具有均勻的紋理和結(jié)構(gòu)，積狀和層狀混合降水回波具有絮狀結(jié)構(gòu)。積狀云降水，反射率因子空間梯度較大，其強(qiáng)度中心的反射率因子通常在以上，而層狀云降水反射率因子空間梯度小，反射率因子一般大于15dBZ，小于35dBZ。層狀云降水或?qū)訝?積云混合降水反射率因子回波的另一個特征是所謂的“零度層亮帶”的存在。二、理邊界層合線的別邊界層輻合線：邊界層輻合線在新一代天氣雷達(dá)反射率因子圖上呈現(xiàn)為窄帶回波，強(qiáng)度從幾個dBZ到十幾個dBZ。三、理風(fēng)隨高變化的向速度主要征①等徑向速度線為直線：零等速線呈直線，各高度層上的風(fēng)為均勻風(fēng)場。如果實際風(fēng)速在某高度層上出現(xiàn)最大值，則在徑向速度圖上表現(xiàn)為被閉合等速區(qū)所包圍的最大徑向速度區(qū)。

②S型和反S型徑向速度圖像：零等速線呈型，表示實際風(fēng)向隨高度順時針旋轉(zhuǎn)，在雷達(dá)有效探測范圍內(nèi)有暖平流；同樣，零等速線呈反型，表示實際風(fēng)向隨高度逆時針旋轉(zhuǎn)，在雷達(dá)有效探測范圍內(nèi)有冷平流。③匯合和發(fā)散流場的速度圖像：如果實際風(fēng)向在各高度層上為匯合或發(fā)散，則在速度圖上零等速線呈弓形。四、了解鋒面的徑向速度圖像特征鋒面從西北方向移向ＲＤＡ，冷風(fēng)逼近時，零等速區(qū)（線）有兩個（條），一個通過ＲＤＡ呈型結(jié)構(gòu)，另一個未通過RDA反Ｓ型結(jié)構(gòu)。鋒區(qū)位于東北－西南向零等速線，如下圖。當(dāng)冷鋒位于ＲＤＡ?xí)r，有三條零等速區(qū)（線），有一條零等速線通過ＲＤＡ中心，為鋒區(qū)所在位置，如下圖。當(dāng)冷鋒通過ＲＤＡ后，有三條零等速區(qū)（線），在ＲＤＡ東南方呈西南－東北向的零等速線即為鋒區(qū)，如下圖。

五、理γ尺度系統(tǒng)的徑向速特征①γ中尺度氣旋／反氣旋流場：在小區(qū)域內(nèi)，當(dāng)一對最大入流／出流速度中心距雷達(dá)是等距離時，表示在該區(qū)域內(nèi)有中γ尺度旋轉(zhuǎn)存在，沿雷達(dá)徑向方向，若最大入流速度中心位于左側(cè)，表示為氣旋性旋轉(zhuǎn)，若最大入流速度中心位于右側(cè)，則為反氣旋性旋轉(zhuǎn)。②γ尺度輻合／輻散流場：由于尺度輻合／輻散流場得尺度較小，其源點或匯點和整個流場均在雷達(dá)的有效探測范圍內(nèi)，在包含γ中尺度輻合／輻散流場的小區(qū)域內(nèi)，沿同一雷達(dá)徑向方向有兩個最大徑向速度中心，若最大入流中心位于靠近雷達(dá)一側(cè)，則該區(qū)域為徑向輻散區(qū)，相反則為徑向輻合區(qū)。③γ中尺度氣旋式輻合／輻散流場：當(dāng)一對最大入流／出流中心位于距雷達(dá)不是等距離且不在同一雷達(dá)徑向時，若最大出流中心更靠近雷達(dá)且最大入流中心位于雷達(dá)徑向左側(cè)時，表示小區(qū)域內(nèi)流場為氣旋式輻合，相反，若最大入流中心更靠近雷達(dá)且且最大出流中心位于雷達(dá)徑向左側(cè)時，表示小區(qū)域內(nèi)流場為氣旋式輻散。④γ中尺度反氣旋式輻合／輻散流場：與上述情況類似，還可以有反氣旋式輻合和反氣旋式輻散。第四章新一代氣雷達(dá)品一、理對流單的概念型根據(jù)積云中盛行的垂直速度的大小和方向，普通風(fēng)暴單體的演化過程通常包括三個階段：①塔狀積云階段：由上升氣流所控制，上升速度一般隨高度增加，且主要由局地暖空氣的正浮力或者由低層輻合引起，上升速度一般為5~10m/s，個別達(dá)到25m/s。在塔狀積云的后期，降水能夠引發(fā)下沉氣流。②成熟階段：實際上是由上升氣流和下沉氣流共存的階段。成熟階段開始于雨最初從云底降落之時，可認(rèn)為雷達(dá)回波接地是對流單體成熟階段的開

始。此時，云中上升氣流達(dá)到最大，隨著降水過程的開始，由于降水粒子所產(chǎn)生的拖拽作用，形成了下沉氣流。然后，這種下沉氣力在垂直和水平方向上擴(kuò)展。這種冷性下沉氣流作為一股冷空氣，在近地面的低層向外擴(kuò)散，與單體運動前方的低層暖濕氣流交匯而形成颮鋒，又稱陣鋒風(fēng)。成熟階段的對流單體的中上部，仍為上升氣流和過冷水滴及冰晶等水成物。當(dāng)云頂伸展到對流層頂附近時，不再向上發(fā)展，而向該處的環(huán)境風(fēng)下風(fēng)方向擴(kuò)展，出現(xiàn)水平伸展的云砧。③消亡階段：為下沉氣流所控制，此時降水發(fā)展到整個對流云體。實際上，當(dāng)下沉氣流擴(kuò)展到整個單體，暖濕空氣源被擴(kuò)展的冷池切斷時，風(fēng)暴單體開始消亡。二、了對流風(fēng)的分類對流風(fēng)暴可分為以下四類：①普通單體風(fēng)暴，②多單體風(fēng)暴，③線風(fēng)暴（飚線），④超級單體風(fēng)暴。前三類可以是強(qiáng)風(fēng)暴，也可以是非強(qiáng)風(fēng)暴，而第四類一定是強(qiáng)風(fēng)暴。三、理影響雷生成發(fā)的主要素及斷方法影響雷暴生成發(fā)展的主要因素有熱力（浮力）不穩(wěn)定、風(fēng)的垂直切變和水汽的垂直分布三個因子。另外，在對流不穩(wěn)定條件下，還需要一定的抬升條件對流才能發(fā)生。由于浮力決定了垂直方向上空氣的加速程度，它與風(fēng)暴強(qiáng)度直接相關(guān)。垂直風(fēng)切變有利于風(fēng)暴發(fā)展、加強(qiáng)和維持，從而決定了風(fēng)暴類型的演變和發(fā)展。另外風(fēng)暴和環(huán)境的相互作用也會影響風(fēng)暴的強(qiáng)度和組織。四、了風(fēng)暴相螺旋度概念和理含風(fēng)暴相對螺旋度是衡量風(fēng)暴旋轉(zhuǎn)潛勢的具有明確意義的物理量，其取決于沿相對風(fēng)暴氣流流線方向的水平渦度，而這些因子又取決于低層垂直風(fēng)切變的強(qiáng)度和方向以及風(fēng)暴的運動。其表達(dá)式為：其幾何意義為：它與速度矢端圖中兩個層次之間的相對風(fēng)暴風(fēng)矢量所掃過的區(qū)域的面積成正比。五、掌脈沖風(fēng)的雷達(dá)波特征

脈沖風(fēng)暴的雷達(dá)回波結(jié)構(gòu)有三個特點：①初始回波出現(xiàn)的高度一般在6~9km之間，②強(qiáng)回波中心值一般大于50dBZ③強(qiáng)中心所在的高度也比較高，一般在-10℃等溫線的高度。6、理解中旋的定中氣旋是與強(qiáng)對流風(fēng)暴的上升氣流和后側(cè)下沉氣流緊密相連的小尺度（小于10km渦旋，該渦旋滿足一定的切變、垂直伸展和持續(xù)性判據(jù)。一般垂直渦度大于等于即為中氣旋。

，垂直伸展超過風(fēng)暴垂直尺度的1/3，持續(xù)2個體掃七、掌超級單風(fēng)暴的義和雷回波征超級單體風(fēng)暴最本質(zhì)的特征是具有深厚而持久的中氣旋，且只產(chǎn)生在中等到強(qiáng)的垂直風(fēng)切變環(huán)境中。超級單體風(fēng)暴的回波特征為：①持續(xù)有界弱回波區(qū)，②持久的中氣旋，③低層鉤狀回波，④三體散射長釘，⑤懸垂?fàn)罨夭?，⑥旁瓣回波，⑦“V”型缺口，⑧上部呈現(xiàn)寬大而伸展的云砧，⑨雷達(dá)回波頂高度較高。A：旁瓣回波B：三體散射C:弱回波區(qū)D：云砧E：回波墻F：懸掛回波G：雨幡八、掌颮線的達(dá)回波征①有界弱回波區(qū)，②中高空的懸垂裝回波，③徑向速度剖面呈現(xiàn)低層輻散、中層輻合和高層輻散。九、理基本反率、平徑向速、組反射率垂直累液態(tài)水量、回頂高、小時降估測、氣旋、雹指數(shù)龍卷旋特征常用產(chǎn)基本反射率：代表降水回波的強(qiáng)度大小，最高顯示分辨率為1km，是對來自4個相接的距離庫（分辨率250m）的回波功率取平均值。

平均徑向速度：表示探測的降水粒子的平均徑向速度大小，為整個360°方位掃描的徑向速度數(shù)據(jù)。組合反射率：表示一個體掃內(nèi)，將常定仰角方位掃描中的最大反射率因子投影到笛卡爾坐標(biāo)格點上的產(chǎn)品。垂直累計液態(tài)水含量：表示將反射率因子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成等價的液態(tài)水值，它假設(shè)所有的反射率因子返回都是由液態(tài)水滴引起的經(jīng)驗導(dǎo)出關(guān)系。回波頂高：它是在18dBZ（可調(diào)閾值）反射率因子被探測到時，顯示以最高仰角為基礎(chǔ)的回波頂高度（不進(jìn)行內(nèi)插和外插）。1小時降水估測：為1小時累計雨量，到當(dāng)前體掃為止的小時連續(xù)累積，每個體掃更新一次。中氣旋產(chǎn)品：用來顯示與三種方位切變類型的識別有關(guān)的信息，即非相關(guān)切變、三維的相關(guān)切變及中氣旋，用深黃色的圓圈顯示。冰雹指數(shù)：老的冰雹指數(shù)產(chǎn)品對每個被識別的風(fēng)暴單體，提供其風(fēng)暴單體結(jié)構(gòu)是否有助于冰雹形成的指示，新的冰雹指數(shù)產(chǎn)品可以在識別的風(fēng)暴單體屬性表中給出相應(yīng)單體降冰雹的概率、降大冰雹的概率和預(yù)期的最大冰雹尺寸，并以圖形的形式顯示出來。龍卷渦旋特征：同中氣旋。十、了解降水估測的原理降水估測的基本原理是基于反射率因子和降水率之間的正相關(guān)關(guān)系。反射率因子越大，降水率越大。建立反射率因子和降水率之間的經(jīng)驗關(guān)系，在雷達(dá)測得降水回波的反射率因子后根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗公式可以求得降水率，對時間累加可以得到一段時間內(nèi)的累計降水量。1多普勒天氣雷達(dá)主要由幾個部分構(gòu)成？每個部分的主要功能是什么？答：主由雷達(dá)據(jù)采集系統(tǒng)（RDA），雷產(chǎn)品生子系統(tǒng)（RPG，主用終端子統(tǒng)（PUP三部分成。主要功能是產(chǎn)生和射射頻沖，接目標(biāo)物這些脈的散射量，并過數(shù)化形成本數(shù)據(jù)RPG的主要功能是：由寬帶訊線路RDA接收字化的本數(shù)據(jù)對其進(jìn)處理和成各種品，并將產(chǎn)通過窄通訊線傳給用，是制整個達(dá)系統(tǒng)指令中。主要功能：獲取存儲和示產(chǎn)品預(yù)報主要通這一界獲取所要的雷產(chǎn)品，將它們適當(dāng)?shù)氖斤@示監(jiān)視上。2多普勒天氣雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有哪些？

答：一對龍卷冰雹、雨大風(fēng)暴洪多種強(qiáng)流天氣行監(jiān)測預(yù)警；二、利單部或部雷達(dá)現(xiàn)對某區(qū)域者全國降水監(jiān)；三、行較大圍的降定量估；四、取降水降水體的風(fēng)信息，到垂直廓線；五、改高分辨數(shù)值預(yù)模式的值場3我國新一代天氣雷達(dá)主要采用的體掃模式有哪些？答：主有以下個體掃式：——定5分鐘內(nèi)對14具體仰的掃描，主對強(qiáng)對天氣進(jìn)監(jiān)測；VCP21——規(guī)定6鐘內(nèi)對9具體仰的掃描，主對降水氣進(jìn)行測；——定10分鐘內(nèi)對5個體仰角掃描（使用脈沖）主要對降水的氣進(jìn)監(jiān)測。4天氣雷達(dá)有哪些固有的局限性？答：一波束中的高度距離的加而加；二波束寬隨距離增加而寬；三靜錐區(qū)存在。5給出雷達(dá)氣象方程的表達(dá)式，并解釋其中各項的意義。答：Pt雷達(dá)發(fā)射功率(值功率)；G天線增益；脈沖長；、：天線在水方向和直方向波束度；r為降水標(biāo)到雷的距離：波長m：復(fù)折射數(shù)；Z達(dá)反射率因。6給出反射率因子在瑞利散射條件下的理論表達(dá)式，并說明其意義。答：，反射率因指在單體積內(nèi)有粒子直徑六次方總和，與波長關(guān)。7給出后向散射截面的定義式及其物理意義。答：部接收到其

定義：有一個想的散體，其面面為，它能全上的電波能量并全部勻的向周散，若該想散射返回雷天線處電磁波流密，恰好于同距上實際射體返雷達(dá)天的電磁能流密，則該想散體的截面積?就稱為實散射體后向散截面。

物理意：定量示粒子向散射力的弱，后散射截越大，子的后向散射力越強(qiáng)在同等件下，所產(chǎn)的回波號也越。8什么是天氣雷達(dá)工作頻率？什么是天氣雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率？答：工頻率—天氣雷發(fā)射的測脈的震蕩率脈沖重頻率—每秒產(chǎn)的觸發(fā)沖的目9什么是波束的有效照射深度和有效照射體積？答：有照射深——雷發(fā)出的測脈具有一的持續(xù)間τ，空間的磁波列有一定長度h=τc，雷達(dá)波徑向方上，粒的回信號能同時返回雷天線的間長度h/2稱為雷的有效射深度有效照體積—在波束度θ和范圍內(nèi)粒子所生的回能同時到達(dá)線的空體積，為有效射體。100dBZ代表多少反射率因子單位？－10dBZ、30dBZ和40dBZ分別代表多少反射率因子單位？答：代表，-10表0.1表表1000011何謂多普勒效應(yīng)？多普勒雷達(dá)測量回波徑向速度的主要技術(shù)是什么？答：多勒效應(yīng)—當(dāng)接者或接器與量源處相對運狀態(tài)時能量到接收者器）時率的變。多普勒達(dá)測量波徑向度的主技術(shù)“脈沖處理”也就是用相繼返回的個脈沖之間的相變化定目的徑向度。12什么叫距離折疊？什么叫速度模糊？最大不模糊距離和最大不模糊速度的表達(dá)式是什么？多普勒兩難指的是什么？答：距折疊—雷達(dá)對產(chǎn)生雷回波目標(biāo)物置的判有最大模糊距離，最不模糊離就是雷達(dá)發(fā)的一脈沖遇該距離目標(biāo)物生的后散射波回到雷時，下個雷達(dá)沖剛發(fā)出。當(dāng)目標(biāo)的距離出最大模糊距時，雷對產(chǎn)生達(dá)回波目標(biāo)位置就產(chǎn)生辨錯誤，達(dá)所顯的回波置的方角是正的，但離是誤的（是可預(yù)它的正位置）當(dāng)目標(biāo)于最大模糊距Rmax以外時，雷達(dá)把目標(biāo)顯示在Rmax內(nèi)的某個位置這種現(xiàn)稱為距折疊。速度?！蚨嗥绽者_(dá)測速主要術(shù)是“沖對處”，能測量的一脈沖到一個脈的最大移的限是180°，與180°沖對相所對應(yīng)的目物徑向度值稱最大不糊速。如果標(biāo)運動真實脈對相移于，那么雷對速度第一猜是正的，或叫做不糊的，如果個目標(biāo)在個脈沖時間間期間移的太了，它真實相超過180°，將賦給它一小于180°的移值，么速度第一值是不確的，者說速是模糊的。最大不糊距離表達(dá)式Rmax=C/(2*PRF)

最大不糊速度表達(dá)式Vmax=λ*PRF/4多普勒難——于最大模糊距和脈重復(fù)頻成反比而最大模糊速度與脈重復(fù)頻成正比因此不在一單一的沖重復(fù)率能夠最大不糊距離最大不糊速度比較大這通稱為多勒兩難130.5度仰角，Rmax=460km和7.5仰角，Rmax=115km時為什么不大可能產(chǎn)生距離折疊？答：前由于最不模糊離比較，460KM以外的回波才產(chǎn)生距折疊，460KM外即使是較仰角，束中心位置也經(jīng)比較（約），一般對流風(fēng)較難達(dá)，而且離遠(yuǎn)也成回能夠回雷達(dá)天的能量十分小基本上會對460KM以內(nèi)的回波造成影。后者于仰角較高，在115KM以外，雷波束也經(jīng)到了高的高，一的對流暴很難到此高，所以不大可有大量水粒子波返回達(dá)天造成距折疊。14地物雜波有哪幾種？抑制地物雜波的主要思路是什么？答：地雜波包固定地雜波和常地雜波，定地物波是指塔和山等地物雷達(dá)波正常傳情況下成的波，異地物雜是指由達(dá)波束超折射成的地回波。制地物波的要思路地物為止不動，因而沿著雷徑向的度必然零，因抑制物雜波做法是一個距庫內(nèi)徑速度在值附近那部分率濾掉15指出超折射在雷達(dá)回波圖上的特點。出現(xiàn)超折射表明當(dāng)時的大氣狀況怎樣？答：超射在反率因子品上的態(tài)：成反射因子數(shù)出現(xiàn)雜點，斑值的變范圍很，并且以擴(kuò)展很大范圍；折射造的地面波的不勻性相明顯，常反射因子值當(dāng)高并且會生突然低值到值的變化，其射率因梯度不氣象回的反率因子度光滑超折射平均徑速度產(chǎn)上的形：一個近零的度場孤立的嵌著非值。出現(xiàn)超射說明時的大狀況：度隨高升高而加（溫）和或濕度隨高增加而速減少16速度退模糊算法的主要思路是什么？CINRAR-SA達(dá)速度退模糊算法的主要步驟是哪幾步？答：速退模糊法的主思路是據(jù)連性原則每個速初猜值它的周的相鄰度值相較，如一個速初猜與它的圍值顯不同，該算法圖用另個可能值替換個速度猜值速度退糊算法主要步是：一徑向續(xù)性檢；二、點平均三、擴(kuò)搜索；、環(huán)境表17是多少？

，雷達(dá)波長5厘米，

應(yīng)是多少？若雷達(dá)波長10厘米，

答：PRF=C/（2*3000004*/λ=500=6.25m/s；當(dāng)λ=0.1時，=12.5m/s

所以當(dāng)時，18如果一個模糊的徑向速度值是45節(jié)，它的鄰近值是55節(jié)，最大徑向速度是60節(jié)，那么這個徑向速度的最可能值是什么？答：45-2*60=-75節(jié)19對流風(fēng)暴分為哪幾種類型？答：對風(fēng)暴分：1、通單體暴；2多單體暴；、線風(fēng)暴颮線）4超級單風(fēng)暴20雷暴產(chǎn)生的環(huán)境條件主要有哪些？答：產(chǎn)對流風(fēng)的環(huán)境件主要：1、大氣熱力層結(jié)不定；2、垂直風(fēng)變；水汽分布；4、觸發(fā)制21垂直風(fēng)切變對雷暴發(fā)展的主要作用是什么？答：在定的熱不穩(wěn)定件下，直風(fēng)變的增將導(dǎo)致暴進(jìn)一加強(qiáng)和展，主原因在—在切變境下能使上升流傾，這就得上升流中形成降水質(zhì)能夠脫上升氣，而會因拖作用減上升氣的浮力2可以增中層干空氣的入，加風(fēng)暴的下沉流和低冷空氣流，再通過強(qiáng)抬升使流入的濕氣流強(qiáng)烈上升，而加強(qiáng)流；3、過環(huán)境直風(fēng)切和上升流的相作用提一附向上的動氣壓度力，而使氣獲得除力以外向上加度。如果風(fēng)變較弱相對風(fēng)氣流就可能強(qiáng)到足攜帶降遠(yuǎn)離風(fēng)的上升氣區(qū)，降就通過升氣流落，進(jìn)入風(fēng)低層的流區(qū)，而導(dǎo)致升氣流水負(fù)載明顯增，最終得風(fēng)核消失而中等強(qiáng)的垂風(fēng)切變利于相風(fēng)暴氣的發(fā)展此時，塊攜著降水離風(fēng)暴入流區(qū)上升區(qū)中等到的垂直切變能產(chǎn)生與風(fēng)鋒匹配的暴運動從而使暖濕氣源源不地輸送發(fā)展中上升氣中去垂直風(fēng)變的增有利于升氣流下沉氣在相當(dāng)?shù)臅r間共存，單體在前期體的有一側(cè)有則地形成，如足夠強(qiáng)垂直風(fēng)變伸展風(fēng)暴中層，產(chǎn)生于升氣流垂直風(fēng)變環(huán)境互作用動力過能強(qiáng)烈響風(fēng)的結(jié)構(gòu)發(fā)展，這種風(fēng)變環(huán)境下，有于組織好的對風(fēng)暴如烈多體風(fēng)暴超級單風(fēng)暴的展。22雷達(dá)單體生命史分為哪幾個階段？每個階段的主要特征是什么？答：分三個階：1、塔積云階：由上氣流所制，升速度般隨高增加，種上升氣流要由局暖空氣正浮力者由層輻合起。初雷達(dá)回的水平度為左右，直尺度大于平尺度初始回頂通常-之間的高度上，波底在高度附近，始回波成后隨著水和冰晶水成物不斷

生成和長，回向上、下同時長，是回波接地，時最強(qiáng)波強(qiáng)度般在云的中上。2、成階段：升氣流下沉氣共存階段，始于雨初從云降落之時，現(xiàn)為雷回波接。此時云中升氣流到最大隨著降過程的始，由降水粒所產(chǎn)生拖曳作，形了下沉流，這下沉氣在近地的低層外擴(kuò)散與單體動前方低層濕空氣匯形成鋒。成階段的流單體中上部仍為上氣流和冷水及冰晶水成物當(dāng)云頂展到對層頂附時，不向上發(fā)，而向處的境風(fēng)下方向擴(kuò)，出現(xiàn)平伸展云飐，飐回波伸展到十千米上百米。3、消階段：沉氣流控制，水發(fā)到整個流云體從雷達(dá)波上看，回強(qiáng)中心較高高迅速下到地附近，波垂直度迅速低，回強(qiáng)度減，并且裂消失23給出中氣旋的定義答：中旋是與對流風(fēng)的上升流和側(cè)下沉流緊密聯(lián)的小度渦旋該渦旋足一定切變、直伸展持續(xù)判據(jù)。個渦旋以用一蘭金組渦旋來擬：中旋核作一個固旋轉(zhuǎn)切向速與半徑正比，中氣旋以外，向速度半徑成比，隨半徑增加而少。中旋的水尺度一不超過10KM，直厚度過相應(yīng)流風(fēng)厚度的分之一垂直渦的量為10-2s-1，持續(xù)時為兩個掃以上24給出超級單體風(fēng)暴的定義。經(jīng)典超級單體風(fēng)暴反射率因子回波的主要特征是什么？答：超單體風(fēng)是伴隨一個持深厚中氣旋具有強(qiáng)而且持旋轉(zhuǎn)特的對流體，將現(xiàn)強(qiáng)烈災(zāi)害性氣。經(jīng)典超單體風(fēng)的反射因子回的特是：回頂移過層反射因子的高度區(qū)而于一個續(xù)的有弱回區(qū)之上在生命的某些段，經(jīng)的超級體經(jīng)常現(xiàn)一個于其右方的層鉤狀波和低的入流口，簡言之就低層的狀回波入流缺、中的有界回波區(qū)中高層懸垂回結(jié)構(gòu)即典超級體反射因子的要特。25給出下列小尺度流場特征的雷達(dá)徑向速度示意圖：）輻合＋氣旋式旋轉(zhuǎn)；2）輻散＋氣旋式旋轉(zhuǎn)。答：略26強(qiáng)對流天氣指的是哪些天氣？答：包冰雹、卷、災(zāi)性大風(fēng)短時降水等氣。27強(qiáng)冰雹的主要雷達(dá)識別判據(jù)有哪些？答：主雷達(dá)識判據(jù)有1回波度最大及所在度，強(qiáng)波區(qū)（）必須擴(kuò)到0等溫線上才能強(qiáng)降雹潛勢有貢獻(xiàn)當(dāng)強(qiáng)回區(qū)擴(kuò)展-

20等溫線高度上時，強(qiáng)降的潛勢獻(xiàn)最大2、具寬闊的回波區(qū)者有界弱波區(qū)，別是當(dāng)們的上存在反射率子核的暴最有于大冰或強(qiáng)降的發(fā)生3、暴頂強(qiáng)散；雷達(dá)回波三體散現(xiàn)象；、零度層高度不能高。28雷暴大風(fēng)的主要雷達(dá)回波特征有哪些？答、一