气象雷达资料解析_气象雷达资料解析大全

1.用于气象观测的气象雷达有哪些类型？

2.雷达回波详细资料大全

3.气象雷达的工作原理是什么？

雷达探测云和降水时，接收到的回波功率与雷达特性参数、目标距离、云或降水目标的物理性质等之间的关系式。它是雷达气象学的重要理论基础，是雷达定量测量降水和云中含水量，推测云和降水的物理特性，选择气象雷达参数等的基本方程。

对于发射功率为 Pt，波长为λ，脉冲波的空间长度为h，天线增益为G（表示天线定向发射的能力），以及水平和垂直波束角宽度分别为θ和φ的雷达，其基本气象雷达方程为式中圶r为雷达接收到的来自无规则分布的云和降水水粒子的平均回波功率；R为雷达至探测目标的距离；η=∑σi为雷达反射率，是单位体积中云和降水粒子后向散射截面σ的和；，其中αg、αc、αp分别为大气、云和降水的衰减系数，dr为距离增量；k2是考虑探测脉冲体积中云和降水可能有不同充填情况的订正系数(充填系数)。一般距离不大时，k2=1；在远处由于地球球面性的影响以及波束随距离的扩展，通常 k2<1。气象雷达方程说明：雷达回波强度同Pt、G2、λ2、θ、φ、h 等雷达参数和雷达反射率η成正比；同目标离雷达的距离平方成反比；同探测脉冲被云、降水粒子充填的情况有关；同雷达和目标间大气、云、降水等的衰减情况有关，但对10厘米雷达，衰减影响一般可以忽略不计。

当云和降水粒子为球形且直径比雷达波长小得多的情况下，其后向散射截面，可以用瑞利公式代入（见云和降水粒子的微波散射），这时，气象雷达方程可写成：式中为决定雷达参数的常数；Z=∑d宯是单位体积中球形粒子直径6次方的总和，单位为毫米6/米3，称为雷达反射因子，d为球形粒子的直径；，m为云和降水粒子的复折射率。在雷达气象学中常用dBz作回波强度的单位，数值通过 换算而得，其中Z0=1毫米6/米3。

当粒子直径大到和雷达波长相近或大于雷达波长时，不能应用瑞利公式，这时气象雷达方程一般可写成：

式中雷达等效反射因子。在雷达气象工作中，常常用雷达测量的Z或Zθ值来表示云和降水的回波强度，用以求出云的含水量和降水强度（见雷达测量降水），判断强风暴。早期的气象雷达方程，都假设了雷达发射能量集中在半功率点限制的波束内，并且在波束内各个方向的辐射强度是均匀的，用它计算出的回波强度比实测回波强度高得多。为了提高精度，J.R.普罗伯特-琼斯用比较符合实际情况的高斯函数来表示主波束中辐射能量的分布，并考虑波束外的辐射作用。1962年以后，用经他改进后的上述三种气象雷达方程计算，使以前回波测量工作中的理论回波强度和实测回波强度之间的差别，从平均达4.5分贝降低到1.4分贝。

用于气象观测的气象雷达有哪些类型？

利用多普勒效应来测量云和降水粒子相对于雷达的径向运动速度的雷达。

甚高频和超高频多普勒雷达

利用对流层、平流层大气折射率的不均匀结构和中层大气自由电子的散射，探测1～100公里高度晴空大气中的水平风廓线、铅直气流廓线、大气湍流参数、大气稳定层结和大气波动等的雷达。

在研究试验的雷达中还有双波长雷达和机载多普勒雷达等。70年代以来，利用一个运动着的小天线来等效许多静止的小天线所合成的一个大天线的合成孔径雷达的新发展，必将加速机载多普勒雷达今后的发展进程。机载多普勒雷达的机动性很强，可以用来取得分辨率很高的对流风暴的多普勒速度分布图。

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用于气象观测的气象雷达

可探测空中云、雨的状态，测定云层的高度和厚度，测定不同大气层里的风向、风速和其他气象要素。它包括测雨雷达、测云雷达、测风雷达等。此外，按雷达架设位置的不同，可分为地面雷达、机载雷达、舰载雷达、导弹载雷达、航天雷达、气球载雷达等。

按工作频段不同，可分为米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达、毫米波雷达等。

按发射信号形式不同，可分为脉冲雷达、连续波雷达、脉冲压缩雷达等。

按天线波束扫描控制方式不同，可分为机械扫描雷达、机电扫描雷达、频扫雷达和相控阵雷达等。

气象雷达的工作原理是什么？

雷达发射的电磁波，在传播过程中遇到目标物以后目标物对电磁波产生反射、散射，通过雷达萤幕显示的雷达接收机能接收到的部分反射、散射能量。

基本介绍 中文名 ：雷达回波 外文名 ：radar echo 相关术语 ：雷达 雷达气象学 学科分支 ：大气物理 概述,气象回波,非气象回波, 概述 在雷达探测中，雷达发射出的电磁波遇到目标物后反射、散射，被雷达接收机接收，在雷达显示器上显示出各种回波。这些回波多种多样，为了方便气象学科的分析和套用，可将回波分为两大类：气象回波和非气象回波。 气象回波 形成气象回波的直接因素是大气中的云、降水中的各种水汽凝结（凝华）物对电磁波的后向散射和大气中温、压、湿等气象要素剧烈变化而引起的。根据是否生成降水，气象回波还可分为降水回波和非降水回波。 1） 降水回波 降水回波包括层状云降水回波、对流云降水回波、积层混合云降水回波、雪的回波、冻雨回波、沙尘暴中的降水回波、第二次扫描回波。 2） 非降水回波 非降水回波包括云的回波、雾的回波、晴空大气回波、闪电信号及其回波。 非气象回波 这类回波直接由地物、飞机等飞行项目标物对电磁波的反射及由雷达的性能而引起的虚假回波。这些回波包括地物回波，超折射回波，同波长干扰回波，飞机、船只等的回波，海浪回波，由天线辐射特性造成的虚假回波。

气象雷达通过方向性很强的天线向空间发射脉冲无线电波，它在传播过程中和大气发生各种相互作用。如大气中水汽凝结物（云、雾和降水）对雷达发射波的散射和吸收；非球形粒子对圆极化波散射产生的退极化作用，无线电波的空气折射率不均匀结构和闪电放电形成的电离介质对入射波的散射，稳定层结大气对入射波的部分反射；以及散射体积内散射目标的运动对入射波产生的多普勒效应等。

气象雷达回波不仅可以确定探测目标的空间位置、形状、尺度、移动和发展变化等宏观特性，还可以根据回波信号的振幅、相位、频率和偏振度等确定目标物的各种物理特性，例如云中含水量、降水强度、风场、铅直气流速度、大气湍流、降水粒子谱、云和降水粒子相态以及闪电等。此外，还可利用对流层大气温度和湿度随高度的变化而引起的折射率随高度变化的规律，由探测得到的对流层中温度和湿度的铅直分布求出折射率的铅直梯度，并通过分析无线电波传播的条件，预报雷达的探测距离，也可根据雷达探测距离的异常现象（如超折射现象）推断大气温度和湿度的层结。