喀什天气雷达回波

天气雷达回波运动场估测及在降水临近预报中的应用

张亚萍

1，2，3

1

夏文梅

4

崔哲虎 杨洪平

15

1 中国气象科学研究院, 北京, 1000812 南京信息工程大学, 南京, 210044 3 重庆市气象局, 重庆, 401147

4 江苏气象科学研究所, 南京, 210008

摘要

5 中国气象局武汉暴雨研究所, 武汉, 430074

在常用的基于天气雷达反射率因子图像的相关方法跟踪回波运动的TREC（Tracking Radar Echo by Correlation）技术基础上，文中发展了一种基于差分图像（时间梯度图像）的相关方法追踪雷达回波运动（Difference Image

based Tracking Radar Echo by Correlations）技术，简称DITREC，并与TREC

技术进行比较。个例分析表明，DITREC矢量场消除了TREC矢量场中由于回波型的迅速变化导致的一些无序矢量，使得DITREC矢量场的时间连续性和空间连续性好于TREC矢量场。 在TREC矢量场中不存在无序矢量的地方，DITREC矢量场与TREC矢量场基本一致。分别用DITREC矢量场和700 hPa风场作为回波运动估测场外推合肥CINR

天气雷达回波运动场估测及在降水临近预报中的应用

张亚萍

1，2，3

1

夏文梅

4

崔哲虎 杨洪平

15

1 中国气象科学研究院, 北京, 1000812 南京信息工程大学, 南京, 210044 3 重庆市气象局, 重庆, 401147

4 江苏气象科学研究所, 南京, 210008

摘要

5 中国气象局武汉暴雨研究所, 武汉, 430074

在常用的基于天气雷达反射率因子图像的相关方法跟踪回波运动的TREC（Tracking Radar Echo by Correlation）技术基础上，文中发展了一种基于差分图像（时间梯度图像）的相关方法追踪雷达回波运动（Difference Image

based Tracking Radar Echo by Correlations）技术，简称DITREC，并与TREC

技术进行比较。个例分析表明，DITREC矢量场消除了TREC矢量场中由于回波型的迅速变化导致的一些无序矢量，使得DITREC矢量场的时间连续性和空间连续性好于TREC矢量场。 在TREC矢量场中不存在无序矢量的地方，DITREC矢量场与TREC矢量场基本一致。分别用DITREC矢量场和700 hPa风场作为回波运动估测场外推合肥CINR

练习题2

1．业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描模式（VCP11、VCP21、VCP31） 2．多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于：前者可以测量目标物（沿雷达径向速度），从而大大加强了天气雷达对各种天气系统特别是（强对流天气系统）的识别和预警能力。

3．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于（400km）。

4．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于（150km）。 5．新一代雷达观测的实时的图像中，提供了丰富的有关（强对流天气）信息。

6．新一代雷达速度埸中，辐合（或辐散）在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线（一致）。 7．新一代雷达速度埸中，气流中的小尺度气旋（或反气旋），在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，但中心连线走向则与雷达射线相（垂直）。

8．新一代天气雷达观测采用的是北京时。计时方法采用24小时制，计时精度为秒。

9．速度场（零等值线）的走向不仅表示风向随高度的变化，同时表示雷达有效探测范围内的（

第六部分 多普勒天气雷达原理与应用（周长青）

我国新一代天气雷达原理；天气雷达图像识别；对流风暴的雷达回波特征；新一代天气雷达产品

第一章 我国新一代天气雷达原理

一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能

新一代天气雷达系统由三个主要部分构成：雷达数据采集子系统（RDA）、雷达产品生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）。 二、了解电磁波的散射、衰减、折射

散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。 衰减：电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减，造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。

折射：电磁波在真空中是沿直线传播的，而在大气中由于折射率分布的不均匀性

（密度不同、介质不同），使电磁波传播路径发生弯曲的现象，称为折射。

N?0.776P/T?3730e/T2dN?0dzdN?0dzdN?0dz波束向下弯曲波束向上弯曲波束直线传播

三、了解雷达气象方程

在瑞利散射条件下，雷达气象方程为： ?3PtG2??h2c?

第１４卷第４期２００９年８月

文章编号：１００７－０２４９（２００９）０４—０１２４－０７

电路与系统学报

ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＩＲＣＵＩＴＳＡＮＤ

Ｖ０１．１４Ｎｏ．４

ＳＹＳＴＥＭＳ

Ａｕｇｕｓｔ，２００９

基于目标电磁散射特征的雷达回波信号实时模拟系统的研制。

王胜，

石志广，

范红旗

（国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙４１００７３）

摘要。结合ＳＯＰＣ（ＳｙｓｔｅｍｏｎＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＣｈｉｐ）技术与虚拟仪器技术，采用能较真实地反映目标散射特征的三维多散射中心模型实时计算目标回波波形，实现了高分辨雷达接收系统反映目标散射特征及其动态变化的实时雷达信号回波模拟系统。重点介绍了基于目标电磁散射特征模拟的实时算法、模拟器的系统结构以及高速数模混合ＳＯＰＣ系统设计与实现的关键技术。ＳＯＰＣ系统采用Ｖ２ｐ４０，系统主频为３００ＭＨｚ可输出１２０ＭＨｚ以下的中频信号。

关键词ｔ片上系统：高分辨雷达；散射中心；虚拟仪器技术；实时雷达信号回波模拟；超大规模集成电路中图分类号ｔ

ＴＮ９５５＋．２

文献标识码ｔ

Ａ

１

引言

在高分辨雷达信号处理机系统的实时跟踪和识别算法研制中，需要对目标的ＲＣＳ特性、速度及加

速度变化、姿态角变化、目标振动所引起的回波幅度起伏、多普勒频移和微

新一代多普勒天气雷达产品 及其在短时天气预报中的应用

杨引明

上海中心气象台 二零零二.二

目 录

第一讲：新一代多普勒雷达基本构成及雷达产品生成数据流简介……………………..(4) 1．1 基本构成…………………………….………….……………………………………(4) 1．2 数据采集子系统 （RDA）…………….…….…………………………………….(5) 1．3 产品生成子系统 （RPG）………………………………………………………....(7) 1．4 主用户处理子系统 （PUP）………………….………………………………… …..(8)

第二讲：雷达基本产品的生成、调阅和应用…………………..………………………..(9) 2．1 基本反射率因子（R）……………………………………………………………(10) 2．2 平均径向速度（V）……………………………………………………………….(12) 2．3 速度谱宽（W）…………………………………………………………………....(14)

第三讲：由基本反射率因子导出产品的生成、调阅和应用………………………….…(16) 3．1 组合反射率因子（CR）…………………………………………………

气 象 科 技第 卷第 期 年 月 ∏ ∞×∞ ≤ ≥≤ ∞ ≤∞ ×∞≤ ≠

局地强对流暴雨的多普勒天气雷达个例分析

丁青兰 秦勇 陈明轩 谭晓光

北京 中国气象局大气探测技术中心 北京 北京城市气象研究所 北京 北京市气象台

摘要 从天气背景的分析出发 利用多普勒天气雷达的强度!速度资料以及由速度资料反演的垂直风廓线和二维

这次局地强对流暴雨是大尺度系风场对一次北京局地暴雨从开始到强降水结束时段做了详细的分析 分析发现

大尺度环流为暴雨提供了充沛的水汽 本站层结有很大的不稳定度 为强对流风统和中尺度系统共同作用的结果

低层中尺度辐合线起到了触发对流和加强对流的作用 暴的产生提供了必要条件

关键词 局地暴雨 中气旋 垂直风廓线 °风场

引言

随着中国新一代天气雷达网的建设 目前全国

已陆续布设了近百部多普勒天气

气 象 科 技第 卷第 期 年 月 ∏ ∞×∞ ≤ ≥≤ ∞ ≤∞ ×∞≤ ≠

局地强对流暴雨的多普勒天气雷达个例分析

丁青兰 秦勇 陈明轩 谭晓光

北京 中国气象局大气探测技术中心 北京 北京城市气象研究所 北京 北京市气象台

摘要 从天气背景的分析出发 利用多普勒天气雷达的强度!速度资料以及由速度资料反演的垂直风廓线和二维

这次局地强对流暴雨是大尺度系风场对一次北京局地暴雨从开始到强降水结束时段做了详细的分析 分析发现

大尺度环流为暴雨提供了充沛的水汽 本站层结有很大的不稳定度 为强对流风统和中尺度系统共同作用的结果

低层中尺度辐合线起到了触发对流和加强对流的作用 暴的产生提供了必要条件

关键词 局地暴雨 中气旋 垂直风廓线 °风场

引言

随着中国新一代天气雷达网的建设 目前全国

已陆续布设了近百部多普勒天气

一次强降雹天气的雷达产品分析

摘要:利用新一代天气雷达探测资料,分析2009年8月17日出现在巴彦淖尔临河区的大风降雹天气的发生、发展和雷达回波基本反射率、速度场演变过程,分析表明风暴追踪信息(STI)、冰雹指数(HI)、垂直液态水含量(VIL)等产品对冰雹有较好的识别和预报能力。

关键词:风暴追踪信息(STI) 冰雹指数(HI) 垂直液态水含量(VIL)

新一代天气雷达具有大发射功率、大动态范围、高灵敏度多普勒测速功能和强地物回波消除能力,它能提供准确可靠的基数据产品,为预报人员提供丰富的具有明确预报意义的指导产品。本文通过对临河区新一代天气雷达观测到的一次降雹天气过程中雷达产品分析,努力找出一些产品在冰雹预报中的应用规律。

2009年8月17日上午对流风暴在内蒙古巴彦淖尔市的临河区造成了一次伴有冰雹、雷雨大风天气现象的强对流天气,冰雹最大直径为4cm～5cm,普遍直径为1cm左右,受灾面积6.9万亩,经济损失6500万元。

1 天气形势及风暴生命史

此次强对流天气主要受中小尺度天气系统影响。根据8月17日08时MICAPS资料显示,500hPa高空有干冷空气随西北气流向东南方

首先分析了x波段双极化多普勒天气雷达降水估计的误差来源及其影响,然后分析了信比、积累阶数对降水估计精度的影响,明确雷达系统本身的测量误差所能达到的理想程度,结果表明在双通道的积累次数M=64,信噪比SNR=10dB的条件下差分反射率的σ(ZDR)=0.32dB,则相应R(Z,ZDR)的降水估计精度最好能达到44%,同样条件下差分相位的σ(φ)=0.08°,那么在降水率R=50mm／h时R(

第3 0卷

第 2期

气

象

科

学

Vo . 3 1 0. No. 2 Ap .,2 0 r 01

21 0 0年 4月

S ENTI M ET CI A EOROLOGI CA I CA S NI

史朝，何建新，艳.刘 X波段双极化多普勒天气雷达极限降水的估计能力 .象科学，0 0 3 ( ) 2 52 9 S i h o H 气 2 1,0 2:4 -4 . h Z a, eJaxn. i n Ulmae a ayi frifl et t n f m b n u l oai t cDo pe a a. ce t tooo i Snc, in i Lu Ya . t t n lsso anal si i r X—a d d a— lr i ma o o p mer