气象雷达塔站防雷设计浅谈
郭思宝
摘 要 文章通过实例分析，对气象雷达塔站遭受雷电损害的主要原因及可能的侵入途径作了阐述，同时对
气象雷达塔站的防雷保护技术进行了相应介绍。
关键词 气象雷达塔站 雷电波侵入 雷击防护
1、防雷概述
雷电是发生在因强对流天气而形成的雷云之间，云对大地之间强烈瞬间放电的自然物理现象。
随着社会信息化进程的加快，微电子设备的普及，雷电灾害也随着社会经济的发展有逐渐上升的趋势，它所造成了损失也日益增大，雷电灾害是高科技信息时代所带来的必然结果，雷电灾害被国际电工委员会称为“电子化时代的一大公害”。据德国一家保险公司统计，在各种灾害造成的损害中，因雷电造成的损害高居榜首，全世界每年因雷电造成的损失高达十亿美元以上。雷电灾害是联合国国际减灾十年委员会公布的对人类威胁最严重的自然灾害之一。
2、气象雷达塔站实例简介及其防
雷的必要性
气象雷达塔站是气象部门用以接收气象卫星传输来的云图信
息，并加以实时地报导当地气象情况的专业设备用房。本文通过某实例分析如图1，从而对其所处地理位置、地质条件、气象条
件，自然环境诸多因素分析并确
定其防雷等级，划分其防护区域，并从中得出气象雷达塔站防雷必要性的结论。
该气象雷达站处于天水市北山顶端, 塔站海拔1640m,该场地属Ⅱ级自重湿陷性黄土地区,场地内无液化土存在,该塔站相对高度为30.4m,天线罩直径为8.6m(雷达天线直径为4.3m)。安装雷
HYA10(2X0.5)SC20FC
YJV-(5X25)SC50FC
H=1.OM
PL1,BV(5X25)SC32引上至AL7箱
PL2,BV(5X25)SC32引上至XM7箱从发电机引入后引上至箱
图1 塔站一层平面
门 厅
AL1
HA1
四芯多膜光纤电气竖井
北
达天线设施后雷达塔总高度为39m ，该塔站平面布置为8m ×8m 正方形，为七层框剪结构，其中七楼为40m 2
的圆形雷达主机房，其平面如图 2所示。
根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）及《建筑物电子
信息系统防雷技术规范》GB500343-2004
中有关条款规定，该塔站属三类防雷等级建筑物，（天水地区年平均雷暴日数为16.3d/a ，为少雷区）按其雷击风险评估，应为B 级防护等级而且该塔站的天馈线应设置于LPZD B 区内。因此，为确保该塔站
在雷雨高发季能够正常运行，则必须对其
进行防雷设计及防护。 3、气象雷达塔站防雷解决方案
在对气象雷达塔站进行防雷设计之前，首先应明确其遭受雷击的主要原因，以及可能侵入的
各种途径，在此基础上，对塔站保护装置的选择、屏蔽、等电位联接以及接地方式方面的防雷保护技术进行深入的研究和探讨。
3.1主要侵入途径 3.1.1直接雷击、侧击雷
雷电直接击中气象雷达塔站，会在数秒之内产生数万伏及至数十万伏的高压，产生火花放电，转化为巨大的热能和机械能，直接摧毁塔站设备。而该塔站主楼高度30.4m ， 并且处于北山顶端，故在30m 及以上所处位置易遭雷电侧向击来，从而对机房设备及信息系统产生极大破坏。
3.1.2雷电波侵入
雷电虽然没有直接击中塔站，但击中了与塔站相连接的各种线路（如电源线、信号线、通信网络控制线等）并通过传导的方式耦合将雷电波引入塔站，造成设备损坏。
3.1.3雷电电磁感应
L40X4
L40X4
L 40X 4
L40X4
L40X4
均须于接地干线可靠焊接，并予埋焊接件
机房沿玻璃幕四周须做屏蔽网所有金属门、窗接地干线用L40X4的镀锌扁钢沿圈梁四周敷设
机房
8000
8000
4900
3100
4900
3100
L40X4
L40X4
L40X4
8000
L40X4
L 40X 4
图2 主机房接地平面
LBE端子箱，做法参《甘02D12-54》
雷电放电时，其瞬间产生的雷击大电流将在周围空间内产生强大的雷击电磁脉冲，这种脉冲经各种耦合途径或电磁辐射导致线路上产生脉冲过电压和过电流，从而损坏设备。
3.1.4接地
主要是因为接地网不符合要求，接地阻值过大，二是接地线的接触点接触不良，使得接触电阻过大，造成雷电流无法迅速地泄入大地，产生高电压，造成反击而损坏设备。
在通过具体分析雷电入侵气象雷达塔站的主要途径后，对塔站的防雷不仅要考虑直击雷的防护，还要考虑对雷电感应的防护，以及对雷电波入侵的防护，对线路的屏蔽和建立良好的接地系统，降低接地电阻，进行总等电位（包括机房等电位，楼总等电位）连接，以避免地电流反击。
3.2具体措施
3.2.1直击雷、侧击雷防护
（1）直击雷防护
为避免塔站机房设备和机房顶部圆球型防雷罩设施遭雷电直击破坏，我门采用避雷针做直击雷防护措施，如下图3，采用四针式避雷针保护措施，而且做到避雷针与塔站具有紧固和可靠的电气连通，这样，在雷电发展成放电之前，由于避雷针针尖附近电场强度强，可提前适时地产生一个连续放电路径与雷云的下行先导汇合，将雷电流吸引到自己身上并通过引下线、接地装置安全的将雷电流泻入大地，有效地保护了塔站天线和主设备。
（2）侧击雷防护：
该塔站主楼高度为30.4m，安装上雷达天线设施后总度为39m,由于地处北山顶端较高海拔处，故在30m处周边做一道圆状避雷带措施，以防侧击雷击，具体做法见上图2。
3.2.2雷电感应和雷电波侵入的防护
气象雷达塔站受到感应雷和雷电波侵入的危害主要是通过与塔站设备相连接的电源线、信号线、天馈线的耦合或静电感应的形式侵入设备造成其损坏，因此，须在塔站设备的电源线、信息线、天馈线的输入口处安装与之相匹配的电涌保护器（SPD），对电源和信号防雷器要求集成在一个防雷箱(EPPB2)内，该防雷箱应具有防水、防潮功能，内置两级EPP模块,天馈线防雷器则应直接与塔站设备的天馈接口相连，并要进行防水、防潮处理。
（1）电源线路保护
该塔站处于城区外农村某乡镇，故选用农电电网，由于其供电电网的不稳定，再加上塔站工作环境恶劣，条件苛刻，设备电源的系统遭受雷击损坏的可能性较大，因此，须在电源线进入设备之前，应先安装一个电涌保护器，该电气装置应具有通流量大、残压低、寿命长、故障指示、体积小、易于维护等特点。如有条件的话，最好从总配电箱处配出电源线至设备电源段的线路穿金属管敷设，并采用TN-S接地系统，设专用的PE线与设备处PE端子可靠连接。
（2）信号线路及电子信息系统防护
该塔站设有多对信号线，有信号拔号线，也有备用线路等，所以应选择与之相匹配的信号避雷器，该避雷器应有能免遭雷击产生的感应过电压和瞬间浪涌电压危害的双级保护装置，并且具有能最大程度地降低残压和寄生电容以及快速响应能力的特点，最好采用金属管保护，并做好接地处理。另外该塔站的电子信息系统的防护，也是一项十分重要的工程，它可以避雷因直接雷击和雷电磁脉冲引起电子信息系统设备的损坏。
（3）雷达罩天线线路防护
由于塔站顶部设有雷达天
线罩，其顶端设有避雷针，当避
雷针雷电流泄放时，所产生电磁
效应就会直接感应到雷达罩天
馈线上，因此，为了避免感应雷
电流和雷电侵入波从雷达罩侵
入塔站设备，损坏设备内电子板
等，因此应在雷达罩与主设备连
接的接口处装接前置电涌防雷
器，该装置的工作频率和接口方式以及特性阻抗等参数要与雷达天线罩的工作要求相适应，且插入损耗要低，不能影响塔站对信号的接收与发送，做法如图3所示。
（4）雷达站主机房的防护措施
塔站主机房实际上是一个极为重要的核心部位，我们设计时要使之处于LPE 1防护区内以外，还应采取一系列的保护措施，即把电气和电子设备的金属外壳、 机柜、机架、金属管（槽），屏蔽线缆外层，信息设备防静电接地和安全接地，浪涌保护器等均以最短的距离与等电位连接网的接地端子连接，从而减少LEMP （雷电电磁脉冲）的干扰度。如前图2，我们设计中所采用的接地干线，其截面积≥16mm 2
的铜质导线，其导线阻抗远远小于建筑物钢筋阻抗，从而为楼层局部等电位接地端子板上可能出现的雷电流提供了一个快速泄放的通道，更为机房设备稳定运行创造了一个良好的环境。
3.2.3接地及等电位连结
接地是气象雷达塔站
工程中十分重要的一个环
节，接地网是雷电流最终去处，接地网设计及实施的好
坏则直接影响防雷效果的好坏。因此，没有一个合理、良好的接地网不但起不到很好的防雷效果甚至会适
得其反。由于该气象雷达塔站地处山区，受工作环境等因素的影响较大，而塔站接地网是共用建筑物的基础做自然接地装置，这种情况下，其接地电阻值则随不同环境土壤电阻率产生不同的值，有时会产生较大的阻值，因此雷电流泄放就很困难，为此，可采取一项行之有效的接地措施，如图4，我们做了一组人工接地极，除对机房做一个等电位连结外，还对整个塔站做一个楼总等电位连结，整个建筑物的电力、照明、弱电、信息、防雷等共用一组接地装置，采用联合接地方式，并要求其联合接地电阻值≤1.0欧姆。
4、结束语
4900
3100
3000mm
4900
3100
8000
8000
8000
C B
A
C
B
A
1
2
1
2
》
L40X4L40X4
L40X4
L40X4
L 40
X 4
L40X4
L40X4
L 40X 4
L 40X 4
L 40X 4
L 40X 4
L 40X 4
L 40X 4
L 40X 4
L 40X 4
L 40X 4
埋深-0.8M,接地体间距为5000mm
接地极用SC50的镀锌钢管,管长2.5M
接地干线用L40X4镀锌扁钢沿基础秒年梁四周暗设一圈，
并与防雷引下线及接地体可靠焊接。
图4 接地及等电位连接图
MBE端子板
BV-0.75KV(1X16)RPE25 WC
防雷引下线端子线，弱电、信息系统端子线BV-0.75KV(1X25)RPE32 WC
电力系统进户线PE端子线
随着信息化、智能化的日趋完善，我们的气象事业对其所能达到的水平要求更是越来越高，
要使这一条件更为可靠、完美，更好的为人民服务，应在气象雷达塔站建设实施过程中认真做好
防雷与接地措施，并定期进行检测与防护，使得塔站及机房设备具有一个安全、可靠的保障体系，
让气象事业更为先进、完美，并且更好地为社会做贡献。
参考文献： 1、《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）
2、《建筑物低压电源保护器选用、安装、验收及维护规程》CECS174-2004
3、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
4、《新一代天气防雷技术规范》QXZ-2000
雷达气象学是一门与大气探测、大气物理，天气系统探测相关联的学科 Radar：通过无线电技术对目标物的探测和定位。测定目标位置的无线电技术范畴 气象雷达:是用于探测气象要素和各种天气现象的雷达，“千里眼、顺风耳”。 雷达气象学：利用气象雷达，进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科，它是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。 气象雷达的分类：探空雷达、测雨雷达、声雷达、多普勒雷达、激光雷达 南方：S波段为主，北方：C波段为主 雷达机的主要构成 RDA -雷达数据采集子系统RPG -雷达产品生成子系统PUP -主用户处理器子系统其次包括：通讯子系统、附属安装设备RDA 主要结构：天伺系统、发射机、接收机、信号处理器 定义：用户所使用的雷达数据的采集单元。 功能：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基数据。 雷达的硬件系统！ RDA的扫描方式：雷达在一次体积扫描中使用多少角度和时间。 RDA的天气模式：1.晴空模式：VCP11或VCP21 2.降水模式：VCP31或VCP32 新一代雷达：降水模式 VCP：雷达天线体扫模式 RPG（雷达产品生成系统） 定义：（指令中心）由宽带通讯线路从RDA接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种雷达数据产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户 功能：产品生成、产品分发、雷达控制台（UCP） PUP（主用户处理系统） 功能：获取、存贮和显示雷达数据产品。预报员通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上 用处：(1)产品请求(获取)，(2)产品数据存贮和管理，(3)产品显示，(4)状态监视，(5)产品编辑注释。 粒子对电磁波有散射，衰减，折射的作用 散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射现象。 主要物质：大气介质、云滴、水滴，气溶胶等。其它散射现象：光波、声波等 散射的类型：瑞利散射：d<<λ；米(Mie)散射：d≈λ 瑞利散射 散射函数或方向函数： 后向散射能量：雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷达方向（θ＝π）的那一部分能量，这部分能量称为后向散射能量。瑞利散射性质 ①粒子的散射能力与波长的四次方成反比。波长越短，散射越强。 ②粒子的散射能力与直径的6次方成正比。粒子半径越大，散射越强。 ③粒子的前向散射和后向散射为最大，粒子无侧向散射。散射截面为纺锤形。 散射截面或后向散射截面 定义：设有一个理想的散射体，其截面为σ，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀地向四周散射，该理想散射体散射回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散体返回雷达天线的电磁波能流密度，则该理想散射体的截面σ就是实际散射体的后向散射截面。 意义：用来表示粒子后向散射能力的强弱。后向散射截面越大，粒子的后向散射能力越强，在同样条件下，所产生的回波信号也越强。 反射率η：单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和。 反射率因子（Z）：Z的不同取值，意味着不同天气状况。通常Z的取值从0dBz~70dBz，因此要求天气雷达必需有非常大的检测范围。新一代天气多普勒雷达的接收机动态范围是90~100dBz以内。
气象雷达塔站防雷设计浅谈 郭思宝 摘 要 文章通过实例分析，对气象雷达塔站遭受雷电损害的主要原因及可能的侵入途径作了阐述，同时对 气象雷达塔站的防雷保护技术进行了相应介绍。 关键词 气象雷达塔站 雷电波侵入 雷击防护 1、防雷概述 雷电是发生在因强对流天气而形成的雷云之间，云对大地之间强烈瞬间放电的自然物理现象。 随着社会信息化进程的加快，微电子设备的普及，雷电灾害也随着社会经济的发展有逐渐上升的趋势，它所造成了损失也日益增大，雷电灾害是高科技信息时代所带来的必然结果，雷电灾害被国际电工委员会称为“电子化时代的一大公害”。据德国一家保险公司统计，在各种灾害造成的损害中，因雷电造成的损害高居榜首，全世界每年因雷电造成的损失高达十亿美元以上。雷电灾害是联合国国际减灾十年委员会公布的对人类威胁最严重的自然灾害之一。 2、气象雷达塔站实例简介及其防 雷的必要性 气象雷达塔站是气象部门用以接收气象卫星传输来的云图信 息，并加以实时地报导当地气象情况的专业设备用房。本文通过某实例分析如图1，从而对其所处地理位置、地质条件、气象条 件，自然环境诸多因素分析并确 定其防雷等级，划分其防护区域，并从中得出气象雷达塔站防雷必要性的结论。 该气象雷达站处于天水市北山顶端, 塔站海拔1640m,该场地属Ⅱ级自重湿陷性黄土地区,场地内无液化土存在,该塔站相对高度为30.4m,天线罩直径为8.6m(雷达天线直径为4.3m)。安装雷 HYA10(2X0.5)SC20FC YJV-(5X25)SC50FC H=1.OM PL1,BV(5X25)SC32引上至AL7箱 PL2,BV(5X25)SC32引上至XM7箱从发电机引入后引上至箱 图1 塔站一层平面 门 厅 AL1 HA1 四芯多膜光纤电气竖井 北
汕头气象雷达站考察报告 一、考察目的 通过考察，了解气象雷达站的工作、雷达的工作原理及其应用，学会如何看天气雷达图，掌握雷达观测的基本知识。 二、考察内容 （一）考察地点： 汕头气象雷达站是我国探测到热带气旋最多的雷达站 汕头市地处低纬度，天气气候复杂多变，气象灾害频繁，气象探测预测任务繁重，是我省气象基本业务最齐全的市局，拥有国家基准气候站、高空站、气象雷达站、气象台、海洋气象台和汕头气象中心。其中汕头雷达站建站38年来，已探测到210多个热带气旋（台风）平均每年探测到6个，是我国探测到热带气旋最多的雷达站。 近年来，汕头市先后建设了静止气象卫星中规模里利用站、极轨气象卫星资料接受系统、新一代多普勒天气雷达等综合探测系统和应用系统；建立了气象灾害预警信号发布系统、空气质量预报服务系统、气象影视制作、播发系统、气象信息公众决策服务系统。（2005年数据）
汕头气象雷达站工作内容：负责雷达探测及其资料的分析、定位和上报，雷达设备的维护工作；负责粤东气象培训中心管理；负责阵地利用项目的日常管理工作；承担市局交办的其他任务。 （二）基本概念 雷达：是利用电磁波探测目标的电子设备。包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。其工作原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等)。气象雷达是专门用于大气探测的雷达。 （三）具体内容 1.气象雷达发展历史： 1）20世纪40年代：萌芽阶段，主要观测回波的形状、移动速度、描述回波的形状、发展。 2）20世纪50-60年代：定量分析阶段，这一阶段也是常规雷达的发展时期，主要用来分析回波的降水强度和雷达反射率之间的定量关系。 3）20世纪70-80年代：雷达的数字化发展时期，将数字技术和计算机技术 大量地应用到气象雷达中。 4）20世纪80年代后;新一代天气雷达的发展时期，多普勒雷达、双波长雷达、偏振雷达、风廓雷达等一大批新型雷达被用于气象探测。 5）汕头（我国）气象雷达发展大体经历了三个阶段： 模拟天气雷达——数字化天气雷达——多普勒天气雷达 未来发展方向：双极化、相控阵、多基地雷达 2.气象雷达的特点：
气象雷达资料处理及应用实习报告 姓名：学号： 完成时间： 一、实习目的 1.掌握雷达系统，包括雷达数据采集子系统（RDA）、雷达产品生成子系统(RPG)、主用户处理器子系统（PUP），能够进行一些图像生成（基数据回放），对一些常用图像（产品）进行分析。 2.掌握PPI显示时的一些软件（编程）处理方法，包括不同象限的范围处理，以及一些插值处理等技术，应用BASIC语言，自己编写一个PPI的360°显示图像。 二、实习过程 1.安装PUP与RPG，用RPG处理雷达基数据文件，保存在D:\PRODUCT （Archive2）目录下，生成的文件（产品文件在D:\PRODUCT目录下）有：基本反射率（19、20）、基本速度（27）、基本谱宽（30）、用户可选降水（31）、混合扫描反射率（33）、组合反射率（37、38）、组合反射率等值线（39）、回波顶（41）、回波顶等值线（42）、强天气概率（47）、风廓线（48）、风暴相对平均径向速度（56）、垂直积分液态含水量（57）、风暴追踪信息（58）、冰雹指数（59）、中尺度气旋（60）、龙卷涡度特征（61）、风暴结构（62）、分层组合反射率（67）、1小时累积降水（78）、3小时累积降水（79）、风暴总累计降水（80）、补充降水数据（82）、速度方位显示（84）、综合切变（87）、综合切变等值线（88）、CAPPI 反射率（110）、CAPPI速度（113）、CAPPI谱宽（115）。 打开PUP和RPG，连接成功时，在RPG中应该出现绿灯，然后把基数据放入D:\ARCHIEV2文件目录下，把基数据的文件名改成相应的格式（名称），点击RPG中的REPLAY BASEDATA 按钮，RPG的绿灯出现闪烁，表示RPG处在工作状
安哥拉新罗安达国际机场项目 ----气象雷达塔施工技术总结 一、工程概况 该工程位于非洲安哥拉共和国罗安达市，新罗安达国际机场内，建筑面积1059.59平方米，高度38.90米，设备房二层框架结构，塔筒体二十层剪力墙结构，建筑抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为乙级，框架及剪力墙抗震等级为四级；建筑防火分类为一类，耐火等级为一级；结构设计使用年限50年。建设单位为中国国际基金有限公司，由中国民航机场建设集团公司负责设计，由甘肃海外工程总公司安哥拉公司承建。现将各分部情况作如下介绍： 1、基础工程概况 （1）塔筒体基础：地基土方下挖至-3.00m标高；基础采用机械钻孔桩（桩径D=600mm、桩长L=19m，共计12钻孔桩）；桩上设800mm 厚整体承台，混凝土标号均为C30。 （2）设备房基础：地基土方下挖至-3.60m标高，分层回填砂土至-2.10m标高；基础采用独立基础；在标高-0.45m设地圈梁，混凝土标号C30。 2、主体工程概况 2．1设备房：二层框架结构，混凝土标号C30；塔筒体：二十层剪力墙结构，混凝土标号C30。+0.000以下墙体采用Mb10水泥砂浆砌筑Cb20厚MU10灌孔砼砌块。+0.000以上墙体采用Mb7.5砂浆砌筑200厚小型空心砼砌块。
2．2结构构件强度等级 基础混凝土及主体梁、板、柱、楼梯等混凝土强度等级为C30；构造柱、过梁等构件混凝土强度等级为C20。 3、装饰装修 （1）内墙装饰： 1）内墙面水泥砂浆抹灰，刷内墙涂料。 2）设备房卫生间墙面贴釉面砖。 （2）外墙装饰： 1）普通水泥砂浆抹灰，刷外墙涂料。 （3）楼地面： 1）设备房：办公室贴地板砖；卫生间贴防滑地砖。 2）塔筒体：1～10层水泥砂浆地面，11～12层防静电架空活动地板。（4）门窗： 1）设备房及塔筒体室外窗为铝合金窗。 2）设备房外门为钢质防火门，办公室、卫生间为木质防火门。 3）塔筒体1、20层外门为钢质防火门，雷达机房分户门为木质套装门。 （5）吊顶： 1）设备房：1～2层走道、办公室、卫生间为防水石膏板吊顶。 2）雷达机房为防水石膏板吊顶。 4、屋面：设备房屋面及20层雷达机房屋面均3+3厚APP改性沥青防水卷材。
雷达站全年工作总结 在2015年全年的工作中，在局领导和各位同事的关心和帮助下，我站克服了人员少、任务重的困难，较好的完成了市局下达的全年的各项任务。在全年的工作中，我们以思想建设和精神文明建设为动力；以基础业务为先导；以气象服务为根本，稳步推进了各项工作的健康发展。在2015年剩余的时间里，我站职工将继续努力工作，力争取得更好的成绩。现将全年工作简要做如下总结： 一、加强政治思想学习，提高我站职工思想素质 加强政治学习和精神文明建设，把思想政治工作贯穿于气象工作全过程。认真学习领会习近平总书记讲话的重要精神，把“三严三实”的精神内涵付诸到实际工作和生活中，并以此作为衡量每个人的社会行为准则。 二、强化、狠抓制度落实，气象基础质量稳固提高 今年，我站重视业务人员管理，加强业务人员素质和提高，切实抓好各项业务工作制度和技术规范的落实，进一步强化业务人员的事业心，提高工作积极性，杜绝责任性事故，取得了较好的工作业绩。2014年12月至2015年11月我站基础业务质量如下： （1）我站按照国家局、省局、关于认真开展好雷达观测和地面观测的有关要求；按照我局下发的《雷达站2015
年重点工作任务书》的文件要求，全力保障雷达、区域站等设备稳定运行和各类气象资料的正常传输，其中区域自动站每小时1次的数据，传输到报率达到96.5%以上，其中今年11月质量为自评（省局11月质量未下发）。2013年质量为96.2%，2014年质量为96.9%，2015年质量与往年同期基本持平，数据可用性达到中国气象局要求的年度平均水平。 （2）开展区域自动站检定校准方面，仅考核配有地市级移动计量系统的单位，所以我站重点目标任务为缺项。 （3）我站新一代多普勒天气雷达全年运行稳定，并配合省局完成了雷达验收工作，全年无需要停机12小时以上或者需要更换备件的故障，出现小故障我站工作人员能够第一时间排除，由于更换了UPS电池组，年内的几次长时间停电都没有影响到资料的正常传输，所以传输质量达到近几年来较好的成绩；其中PUP产品传输率全年为99.9%；雷达基数据传输率为99.9%；雷达监控信息传输率为99.9%；拼图传输率为100%。下表为全年各月质量，以省局信息中心下发的各月质量为准。
前言 1) 按遥感方式划分，天气雷达属于主动遥感设备或有源遥感设备。 2) 我国目前已经布网了160多部新一代多普勒天气雷达。按波长划分，已布网的新一代多普勒天气雷达有S 波段和C 波段两种类型，S 波段雷达部署在大江大河流域及沿海地区，C 波段雷达部署在东北、西北、西南等内陆地区。 3) 天气雷达起源于军事雷达，最早出现天气雷达是模拟天气雷达。 4) 天气雷达最常用的扫描方式有PPI 扫描、RHI 扫描和VOL 体扫描。 5) S 波段天气雷达波长在10cm 左右；C 波段天气雷达波长在5CM 左右；X 波段天气雷达波长在3cm 左右 第1章散射 1) 散射是雷达探测大气的基础，大气中引起雷达波散射的主要物质有大气介质、云和降水粒子。 2) 粒子在入射电磁波的极化作用下，做强迫的多极震荡而产生次波就是散射波。 3) 什么是瑞利散射及瑞利散射的特点？ 当 α <0.13时，发生瑞利散射 当 α >0.13时，发生米散射 当θ = 0o 或 180o 时.表明粒子的前向和后向散射为最大; 当θ = 90o 或 270o 时.表明粒子没有侧向散射。 若θ = 0o 或 180o，则表明其在 Y-O-Z 平面内各向同性散射。 4) 什么是米散射及米散射的特点？ 散射波的能流密度是各向异性的，大部分散射能量集中在θ = 0o 附近的向前方向上，且α 值越大，向前散射的能量占全部散射能量的比重越大； 2r D ππαλλ ==其中λ 为雷达波长， r 为粒子半径， D 为粒子直径
5) 雷达截面也称作后向散射截面，它的大小反映了粒子的后向散射能力的大小，雷达截面越大，粒子的后向散射能力越强。 6) 什么是雷达反射率η？ 单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和称为雷达反射率。 7) 相关研究表明，对于小冰球粒子，其雷达截面要比同体积小水球的小很多；对于大冰球粒子，其雷达截面要比同体积大水球的大很多； 8) 晴空回波产生的原因是什么？ 湍流大气（折射指数不均匀）对雷达波的散射作用；大气对雷达波的镜式反射（大气中折射指数的垂直梯度很大）。 9)雷达反射率因子Z 及与雷达反射率的差异？ A.雷达反射率与波长有关 B.雷达反射率因子与波长无关，大小只取决于云雨滴谱的情况 第2章衰减 1) 造成雷达电磁波衰减的物理原因是散射和吸收。 2) 造成雷达电磁波衰减的主要物质有大气、云和降水。 3) 水汽和氧气对电磁波的衰减作用主要是吸收 4) 云滴对雷达波的衰减随雷达波长得增加而减小。 5) 雨对雷达波的衰减一般与降水强度成近似的正比关系 第三章 雷达气象方程 1) 什么是天线增益G ？ 定向天线最大辐射方向的能流密度与各向均匀辐射天线的能流密度之比，称为天线增益，用符号G 表示。 2) 天线增益的物理意义 由方向性天线把辐射能量集中到某个方向上,使这个方向上的辐射能流密度增加为各向同性天线的 G 倍。 3) 有效照射深度由雷达脉冲宽度决定，其值为脉冲宽度的一半。 4) 有效照射体积除了与有效照射深度有关外，还取决于雷达波束的几何形状。 5) 充塞系数除了与云和降水有关外，还取决于目标物距雷达的距离和雷达波束宽度有关。 6) 解释雷达气象方程 60()(1.29) Z n D D dD ∞ =?
2017年6月湘西州一次暴雨天气过程 的诊断分析 摘要利用区域自动站资料、探空资料、FY-2E TBB资料和NECP 1°×1°再分析资料，对湘西州2017年“6.23”暴雨天气过程进行综合分析。结果表明：2017年6月23～24日，湘西自治州中南部出现连续暴雨天气过程。此次过程的特点：一是降水持续时间长，累积量大；二是降水集中，影响范围大。中心主要位于泸溪、凤凰、吉首及花垣、保靖、古丈南部；三是部分乡镇重复受灾，灾情严重，且出现了人员伤亡。因此，对其进行总结分析，对于今后连续性暴雨的预报有较强的指导意义。 1 雨情 6月22日20时～24日20时，湘西州连续两日出现暴雨过程。据区域气象自动站的分析，此次过程累计出现暴雨195站，大暴雨88站，平均累积雨量为162.5mm，累积雨量≥200毫米的有76站，最大累积雨量为凤凰县禾库316.0mm。最大日雨量为凤凰县林峰186.2mm（6月24日），1小时最大雨量为花垣县白岩湾尾砂库78.8mm（6月24日03～04时）。两次降水都是从凌晨开始，突然加大，主要影响区域都是位于自治州南部，使得南部地区受灾严重。据州防汛抗旱指挥部统计，全州8县（市）103个乡镇29.1882万人不同程度受灾，倒塌民房26间，因灾死亡3人，因山体滑坡319国道交通中断。
图1 6月23～24日逐日雨量分布 2 天气形势演变 6月22日20时（图3a ）亚洲500hPa 为一脊一槽型，贝加尔湖为强大的阻高控制，我国华北地区受深厚的冷涡控制，冷中心温度为-14℃，冷涡中心高空阶梯槽落后于温度槽，槽后冷空气随冷涡旋转不断南下，影响长江中下游地区。中低维地区副高呈东西带状分布，120°E 脊线位于23°N 附近，588线位于湖南南部地区，其北侧气压梯度大，西南气流强盛。副高西侧有短波槽东移，中低层西南急流发展，在湘西州中部有暖式切变线生成，地面场上有低压发展。23日08时副高稳定维持，短波槽东移过境，上游地区有新的短波槽生成，低空急流加强且有所北抬，850hPa 风速达20m/s ，在湘西州中南部地区冷暖空气交汇并形成东北-西南向切变线。24日08时副高有所东退，上游短波槽移至湘西州，700hPa 和850hPa 切边线转为东西向且在湘西州中南部重合，850hPa 急流有所加强且出口区位于湘西州中南部地区，地面场上低压发展东移过境，高低空系统配置很好，对应降水最强时段，之后短波槽过境，降水减弱。 4.5 22日08时a 22日20时b 23日20时c 24日08时d
台州气象雷达综合探测基地 建筑设计方案说明 一、概述 本工程为台州气象雷达综合探测基地，工程选址位于台州椒江滨海工业城。场址东至用地边线，南至洪三路,西至用地边线。基地呈长方形，东西朝向约110m, 南北朝向约170m,，总用地面积为20000m2。现状以农田为主并有少量水塘，地块平整，地块东面有“十条河”流淌而过。规划建筑建设用地面积4986.6m2，规划建筑占地面积1300m2。气象雷达综合探测基地建成后，还将成为台州椒江区标志性和景观性建筑，同时也将成为当地一处重要的科普宣传基地。 二、设计依据 1、《椒江区总体规划及分区规划》； 2、规划部门规划设计要求； 3、规划用地地形图数字文件； 4、《办公建筑设计规范》； 5、《民用建筑设计通则》； 6、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》； 7、国家及地方相关法规规范等。 三、设计指导思想： 本设计力图以务实的态度，遵循以人为本的原则，在设计中突出创新意识，恰如其分的表现台州气象雷达综合探测基地的建筑风格和设计追求，使之适应椒江经济和城市发展的需要。力求使本工程与洪三路景观规划相衔接。为了气象雷达综合将探测基地设计成是一幢集防灾减灾，观光旅游、科普教育为一体的标志性景观及观景建筑。具体特点体现在以下四个方面： （1）方案充分体现了建筑的简约理念，并突出其“骨架L型”特征，透明性和视线通达性是该方案的特征所在。 （2）方案中最为精采的是将综合楼的观光旅游性质特点提到一个比较重要的位置，同时设置一个大台阶以引导人流。 （3）传统与现代的交融。本方案汲取传统文化的精华，而以现代的手法体现。在总体规划上以“合院式”作为构成方案的基本元素；在单体建筑的立面设计上则体现当地传统窗棂的分隔神韵。（4）设置中庭为办公建筑创造了休息、交流、活动的最佳空间，这里将周围的环境纳入室内，并与花园中的植物有机地融为一体。 四、总体布局 按城市规划要求，建筑南退洪三路20米，考虑到以后工程发展的增加，故适当考虑工程预留实施用地。根据对地块的分析，以雷达塔楼为中心，办公楼平面围绕其展开。建筑体量呈半围合布局，并以此为基础构建完整统一的沿街立面以及完整丰富
目录 一、工程概况 二、施工总平面图 三、施工准备 四、施工现场管理 五、施工进度计划 六、施工进度保证措施 七、分部工程施工方案 八、质量保证措施 九、安全生产措施
一、工程概况 （一)工程简述 1、工程名称：巴州气象局雷达气象塔。 2、建设地点:库尔勒市东山绿化区“E”区山头。 3、结构类型:框架剪力墙结构。 4、结构层数：地上七层。 5、建筑物抗震设防烈度:7度 6、建筑面积：７３7.60m2，八棱形,轴线尺寸7．5m。 ７、项目类别:三类工程计划投资1５0万元。 8、建筑高度：3３.６0m，层高５.１０m。 9、工程施工范围:施工图所含全部内容。 1０、质量要求:一次性验收合格。 11、要求工期:计划2003年７月1日开工,２003年９月3０日竣工,工期日历90天。 (二）建筑设计内容 1、墙体: （1）外墙(除剪力墙外)３00厚加气砼砌块墙。 （2）外墙为剪力墙时,剪力墙外现浇150厚无砂陶粒砼。 2、屋面： （1）上人屋面: a、2５厚彩色水泥砖用１:3水泥砂浆铺卧离缝3宽，用砂填满扫净。 b、3厚麻刀灰或纸筋灰隔离层。
c、JS防水层３00kg/ｍ３。 d、２０厚１：3水泥砂浆找平。 ｅ、最薄30厚１:0.2:３.5水泥粉煤灰页岩陶粒找2%坡。 f、保温层。 g、现浇钢筋屋面板。 （3）非上人屋面: a、20厚1：3水泥砂浆保护层,每1米见方设分格缝,缝宽10,缝内填粗砂，水泥砂浆保护层内配Ф１镀锌钢丝网，每块９80×980网孔25~30。 ｂ、3厚麻刀灰或纸筋灰隔离层。 c、JS防水层３00ｋg／m3。 d、２0厚1:3水泥砂浆找平。 e、最薄３0厚１:0.2：3．５水泥粉煤灰页岩陶粒找２%坡。 ｆ、保温层。 g、现浇钢筋屋面板。 3外装修: （1）外墙仿石面墙面做法: ａ、1:１水泥(或白水泥掺色)砂浆勾缝。 b、贴６～１0厚仿石面砖。 c、6厚1:0.2:2．5水泥石灰膏砂浆。 d、刷素水泥浆一道。 ｅ、５厚１:0．５:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛。 f、刷一道YJ—３0２型砼界面处理剂(随刷随抹底灰）。
A320系列飞机气象雷达系统介绍 第一部分概述 机载气象雷达系统（WXR）用于在飞行中实时地探测飞机前方航路上的危险气象区域，以选择安全的航路，保障飞行的舒适和安全。机载气象雷达系统可以探测飞机前方的降水、湍流情况，也可以探测飞机前下方的地形情况。在显示器上用不同的颜色来表示降水的密度和地形情况。新型的气象雷达系统还具有预测风切变（PWS）功能，可以探测飞机前方风切变情况，使飞机在起飞、着陆阶段更安全。 机载气象雷达系统的基本组成由：雷达收发机、雷达天线、显示器、控制面板和波导系统等。 雷达收发机：用来产生发射射频脉冲信号和接收并处理射频回波信号，提供气象、湍流和地形等显示数据，探测风切变事件并向机组发送警告和告诫信息。 雷达天线：用来产生高3.6°、宽3.4°的波束并接收回波信号。天线的稳定性受惯性基准组件（IRU）的俯仰和横滚数据控制。 显示器：对于A319/A320/A321飞机来说，气象雷达数据都显示在ND上。 控制面板：用于选择气象雷达的工作方式，控制天线的俯仰角度和稳定性，对接收机灵敏度进行控制。 波导系统：波导管作为收发机和天线之间射频信号桥梁通道。
第二部分本公司雷达型号 我们公司的气象雷达一共有3种类型，最早的一种是HONEYWELL公司的RTA-4B，适用于5架老飞机【2360,2361,2362,2363,2201,2202】，件号为066-50008-0405，一种是COLLINS公司 WXP-701X，件号为622-5132-622，适用于后续的320飞机【6261，2219,2220,2221,2230，6012，2410,2411,2412】，最后一种为COLLINS公司WXR2100(MULTISCAN)，件号为822-1710-202，最近在逐步拆下送上海执行SB WRT-2100-34-502改装为件号822－1710－203的，适用于321飞机。(根据EO-2009-A320-34-048-R1《安装COLLINS带有“Multiscan”功能的气象雷达收发机PN 822-1710-203》，气象雷达收发机的件号由822-1710-202升级到822-1710-203，适用我公司飞机B-2291、B-2292、B-6332、B-6368、B-6369五架飞机。目前B-2291、B-2292、B-6332已完成改装， B-6368、B-6369尚未完成改装。按EO要求，飞机装上822-1710-203则不能装回822-1710-202，822-1710-202可以用822-1710-203替代；822-1710-203和822-1710-202不能混装（B-6368、B-6369是双雷达收发机构型）。目前空客IPC没有PN：822-1710-203资料，对IPC修订需要一段时间，IPC将不能及时反映改装的情况，维护人员要特别注意飞机的实际改装状态，在拆装WXR时，按实际情况安装对应件号的WXR。新的气象雷达收发机PN 822-1710-203修正了一些操作方面的限制并抑制BITE测试时的虚假信息，从而提高收发机的性能，包括：增加了气象评估功能，不显示不重要的气象信息；扩大气候与地理的相关性；改进了山区俯仰角度控制规则等等。） =============================================================================== 下面详细介绍WXR控制面板的主要功能和操作： 第一部分：RTA-4B(PN:066-50008-0405)
气象雷达介绍 ---李威航线四车间一．概述： 气象雷达（WXR）系统提供气象、风切变、地形的目视显示。 气象雷达向机头前方180区域发射无线电脉冲，脉冲信号遇到有水份的云团或地面目标或强对流反射回飞机雷达收发机，形成回波信号。接收机处理后形成气象、地形、风切变显示。从发射到接收到回波信号的时间决定了目标的距离。天线收到信号的方位决定了目标的方位。 气象雷达气象和地形在ND上显示分成4种颜色，空中云团中不同的雨量，反射的信号强度也不相同。雷达显示器上的目标颜色也不同。 前视风切变提醒和警告信息分别以琥珀色和红色显示在PFD和ND上，同时伴有音响警告。 左右EFIS控制板和气象雷达控制板提供对雷达的控制。 二．系统输入：给气象雷达收发机提供前视风切变信号的设备有： ADIRU：给出空气数据。 LRRA：在起飞和降落时起始或切断前视风切变（PWS）。 A/T开关：在起飞时起始PWS。 起落架手柄电门：近进时起落架放下后起始PWS。 空地逻辑：用于记录航段。 三．系统输出： 前视风切变信号送到下列设备： PWS目视信号给气象/地形继电器。 PWS警告或提醒信号给GPWS，超控GPWS音响信号。 PWS给TCAS的音响抑制信号。 PWS给REU的音响信号。 四．显示： 从气象雷达收发机来的气象数据经气象/地形继电器到DEU，显示在ND 上。 气象/地形继电器受GPWS控制。当EFIS控制板选择了“TERR”或GPWC 产生了予知地形或EGPWC的梯次地形警告时，ND显示EGPWS信息。当EFIS 控制板未选择“TERR”时，ND显示气象雷达信息。
五．天线：天线接收ADIRU的俯仰和倾斜数据用于天线的稳定。 六．收发机：发射并接收脉冲信号，探测风切变并给出警告信息，提供气象显示数据。。 七．天线控制、连接： ⑴天线俯仰控制：气象雷达控制板提供天线俯仰控制信号给R/T。 ⑵姿态信号：ADIRU1连接到WXR R/T本侧姿态输入，ADIRU2连接 到另一侧输入。受IRS转换电门控制，只有当电门放“BOTH2”时，WXR R/T 使用ADIRU2的信号。 R/T给天线控制和稳定信号，天线给R/T位置反馈信号。 八．控制板： ⑴ TEST：启动自检程序并在PFD上显示测试图形。 ⑵ WX：R/T在ND上显示气象数据 ⑶ WX+T（湍流）：方式只有在40海里以下才工作，大于40海里 只有气象方式。 ⑷ IDNT（杂波抑制）：只有在气象和气象+颠簸位置才起作用，用 来减小地面杂波的影响。 ⑸STAB：按下接通天线稳定信号。 ⑹MAP：显示地面地形信号。 九．EFIS控制板： WXR MAP电门有两个功能，一是接通WXR，另一个是在本侧PFD上显示WXR信息。 当关断WXR时，两个EFIS控制板的WXR电门必须全放关断位。 显示WXR的工作方式有扩展的APP、VOR、MAP和中央MAP。气象雷达显示有效距离选择最大到320海里。 十．气象雷达显示： ⑴ND上显示的信息： 气象数据、WXR系统信息、WXR警告信息。 信息显示有三行，分别为工作方式、天线俯仰角度、增益方式。显示颜色为绿色。 ⑵气象信息显示有四种颜色； ①绿色：降雨量0.03---0.15英寸/小时。 ②黄色：降雨量0.15---0.5英寸/小时。 ③红色：降雨量大于0.5英寸/小时。
雷达气象学总结 一、绪论 雷达气象学：利用气象雷达，进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科，它是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。 雷达机的主要构成： RDA -雷达数据采集子系统RPG -雷达产品生成子系统PUP -主用户处理器子系统其次包括：通讯子系统、附属安装设备 RDA的扫描方式：雷达在一次体积扫描中使用多少角度和时间。 RDA的天气模式：1.晴空模式：VCP11或VCP21 2.降水模式：VCP31或VCP32 新一代雷达：降水模式 VCP：雷达天线体扫模式 雷达的显示方式 ： PPI（平面位置显示Plain Position Indicator) ：固定仰角，天线做0－360°顺时针扫描，显示回波分布；实际上显示的是圆锥面上的回波分布。按测距公式，R越大，回波高度越高。 RHI (Range Height Indicator距离高度显示）：固定方位角，天线做俯仰扫描，探测某方位上回波垂直结构。坐标：R－最低仰角的斜距； H－按测高公式计算（标准大气折射）。Note：纵坐标尺度放大，使回波形态变型；VCS: vertical cross section CAPPI （等高平面位置显示）：雷达以多个仰角（仰角逐渐抬高）做0－360 °扫描，得到三维空间回波资料（体扫描），利用内插技术获得某高度的平面分布 一些雷达参数的定义： 如PRF，波长、雷达天线增益、脉冲宽度等 二、散射 散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射现象。 主要物质：大气介质、云滴、水滴，气溶胶等。其它散射现象：光波、声波等 散射的类型：瑞利散射：d<<λ；米(Mie)散射： d≈λ 瑞利散射 散射函数或方向函数： 后向散射能量：雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷达方向（θ＝π）的那一部分能量，这部分能量称为后向散射能量。 瑞利散射性质