应用卫星_雷达资料的强对流天气预报预警系统

新一代天气雷达在过程监测及预报预警中的应用发布时间：2021-09-24T11:56:08.428Z 来源：《探索科学》2021年8月下16期作者：刘程[导读] 为了更好地将新一代天气雷达产品应用在天气预报预警制作中，尽量降低灾害性天气给社会经济发展和市民生命财产安全造成的危害，最大程度上提高基层气象台站天气预报预测的准确率，本文以海阳市气象部门对新一代天气雷达产品业务应用的总结分析为基础，阐述了新一代天气雷达的工作原理及业务应用，望共同探讨。

海阳市气象局刘程 265100摘要：为了更好地将新一代天气雷达产品应用在天气预报预警制作中，尽量降低灾害性天气给社会经济发展和市民生命财产安全造成的危害，最大程度上提高基层气象台站天气预报预测的准确率，本文以海阳市气象部门对新一代天气雷达产品业务应用的总结分析为基础，阐述了新一代天气雷达的工作原理及业务应用，望共同探讨。

关键词：新一代天气雷达；预报预警，监测，应用引言因地处黄海之阳而得名的山东省烟台市海阳市，常住人口582711人，辖18个镇街区，拥有国家级旅游度假区、省级经济开发区和省级核电装备制造工业园区各1个；土地总面积1909平方公里的海阳市，海域面积就1829平方公里，海岸线长212公里，建有我国海上卫星发射母港；海阳市处于半岛低山丘陵区，属暖温带东亚季风型大陆气候区，寒暑显著，昼夜温差小，无霜日期长，夏季多雨，干湿季和季风进退明显，降水时空分布不均，3－5月空气干燥、大风频、蒸发多、降水少、多春旱；6－8月温高、湿大、雨热同期、有伏旱，受海陆热力影响，但气温比内陆同纬度低，夏无酷暑，清爽宜人，海滨地带是很好的避暑胜地；9－11月频发秋旱、但少数年份也会秋雨连绵；12－2月冬季，受大陆气团西北季风控制，盛行偏北风，气候干寒，雨雪稀少。

海阳由于地表水系不太发育，多数河流夏、秋有水，冬、春干枯；近年来，温室效应、城市热岛效应不断加剧，极端气候概率加大，而新一代天气雷达以其资料直观及时、操控简单灵活等特点，在天气预警预报、人工影响天气及重大活动气象保障服务中发挥了重要作用。

雷达技术在天气预测中的应用随着科学技术的不断发展，天气预报的准确性越来越高。

而其中一个重要的技术就是雷达技术。

雷达技术是一种可以探测目标的电磁波技术。

在天气预测中，雷达技术可以利用反射，散射和折射等原理，实现对大气中降水，云，风等天气变化的探测。

下面我们详细介绍雷达技术在天气预测中的应用以及其原理。

一、雷达技术的原理雷达技术通常由发射器，天线，接收器，处理器等主要部件组成。

当雷达设备开始工作时，发射器会向外发送高频电磁波。

然后天线会接收到这些电磁波并将其传输到接收器。

接收器接收到电磁波并解码，从而确定信号的强度和时间。

最后，处理器会将经过处理后的数据转化为可读的图像或数字信息。

在天气预测中，雷达技术主要通过向天空发送电磁波来探测降水情况。

当电磁波穿过大气中的水分子时，其中一部分会反射回雷达设备。

这些反射的电磁波被称为回波，通常被用于确定降水的类型和强度。

回波的强度取决于水滴的大小和数量。

通过对这些回波的处理，我们就可以确定降水的类型和强度。

二、在天气预测中，雷达技术主要用于探测大气中的降水，云和风等情况。

雷达技术通过不断地记录和分析这些数据，可以提供准确的天气预报服务。

下面就让我们来看看雷达技术在上述领域的具体应用。

1. 降水探测在天气预测中，降水的探测是最为重要的一项任务。

雷达技术利用回波来探测降水的类型和强度。

通过不断地记录和分析回波的变化，可以提供准确的降水预测服务。

这种预测在航空，农业和气象等领域都有广泛的应用。

2. 云的探测雷达技术还可以通过探测大气中的云来预测未来的天气状况。

云的探测通常使用“亮带信号”的原理来实现。

当雷达设备向天空发送电磁波时，这些电磁波会被云层反射。

如果云层比较密集，那么反射的电磁波就会比较强，从而形成“亮带信号”。

通过对这些信号的分析，我们就可以确定云层的类型和密度。

3. 风的探测雷达技术还可以通过测量风场的变化来预测未来的天气状况。

这主要是因为风场的变化会对大气中的物质传输和能量转移产生影响。

新一代天气雷达在天气预报预警中的作用分析
新一代天气雷达是一种基于现代雷达技术的高性能天气监测设备，其在天气预报预警中具有重要作用。

下面将从以下几个方面进行分析。

新一代天气雷达具有较高的空间分辨率和时间分辨率，能够准确捕捉天气系统的演变过程。

通过对天气雷达数据的实时监测和分析，可以及时发现和跟踪降水区域、强对流天气和雷暴等天气系统的发展趋势，为灾害性天气的预警提供准确的基础数据。

新一代天气雷达还能够实时测量雨滴和冰晶的大小和速度，对降水类型进行分类和判别，为天气预报提供更加精细的信息。

新一代天气雷达还具有较好的抗干扰能力和抗杂散能力，能够对雷达回波进行准确的分析和识别。

通过利用雷达图像处理和气象图像识别技术，天气雷达能够有效地去除离散的杂散回波和地形散射，将对流云、降水、积云等目标的回波图像进行准确的提取和定量分析。

这为天气预报员提供了更加可靠的天气信息和数据支持。

新一代天气雷达在天气预报预警中的作用是十分重要的。

它通过准确捕捉和监测天气系统的演变过程，提供详细的天气信息和数据，预警并预测可能出现的灾害性天气，为预防和减轻灾害提供有力的科学依据。

它还为天气预报的准确性和精细化提供了强大的技术支持。

风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用1. 引言强对流天气是指发生在大气层中的强烈垂直运动，伴随着强风、大雨、冰雹、龙卷风等天气现象。

由于其突发性和破坏力，强对流天气对人类社会和经济活动造成了极大的威胁。

因此，准确预报强对流天气对于社会和经济的安全十分重要。

本文将探讨风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用。

2. 风廓线雷达技术简介风廓线雷达是一种利用雷达探测大气中散射物体（如悬浮在空气中的小颗粒）的运动信息的仪器。

通过测量散射物体的速度和方向，风廓线雷达可以提供大气中不同高度层的风场信息。

它的工作原理是利用雷达向大气中发射微波脉冲，当这些脉冲与散射物体相互作用时，一部分能量被散射回传到雷达接收器，从而获得风场信息。

3. 风廓线雷达资料的获取与分析风廓线雷达通过不断扫描天空，得到一系列垂直方向上的雷达回波，然后通过信号处理和算法分析，可以得到各个高度层的风速和风向资料。

这些资料可以进行可视化展示，如风廓线图，也可以转换为水平风场图和垂直风剖面图等形式。

在强对流天气预报中，通常会将这些资料与其他观测数据、模型预报等数据进行综合分析，以提高预报的准确性。

4. 风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用4.1 预测对流系统演化强对流天气的演化过程往往与形成对流云的热力学条件和上升运动有着密切的关系。

风廓线雷达可以提供对流云中的气旋度和辐合度等参数，通过分析这些参数的变化，可以预测对流系统的演化趋势。

例如，当气旋度增强和辐合度增大时，预示着对流云将继续发展并可能引发强对流天气。

4.2 定量降水预报强对流天气常常伴随着大雨和冰雹等降水现象。

风廓线雷达可以提供不同高度层的降水强度和降水型态信息，通过分析这些信息，可以定量预报降水的强度和分布范围。

同时，风廓线雷达还可以检测到雨滴的径向速度，通过测量径向速度的变化，可以判断降水颗粒的类型，从而更好地预测降水过程中的冰雹等极端天气。

风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用近年来，随着气候变化的影响，强对流天气频繁发生，给人们的生产生活带来了巨大的影响和威胁。

预测和预警强对流天气成为了气象科研和应用中的一大挑战。

传统的天气预报模式在强对流天气预报上存在着一定的局限性，因此，寻找更加有效和精确的预报手段显得尤为重要。

风廓线雷达作为一种新兴的观测技术，具备了高时空分辨率、多参数获取等特点，在强对流天气预报中发挥着重要的作用。

其能够获取大气中空间的风场竖直分布，通过分析风场的变化来预测和评估强对流天气的形成和发展情况。

接下来将从风廓线雷达测量原理、数据处理、常见强对流天气及其预警等方面来探讨风廓线雷达在强对流天气预报中的应用。

首先，风廓线雷达通过利用微波辐射和散射原理来对大气中的水汽和气溶胶进行探测和分析。

它通过测量对流运动中微尺度涡旋，来监测和研究强对流天气的动力学过程。

其高时空分辨率的特点，使其能够提供准确的风场资料，有助于预测和研究强对流天气的发展趋势。

其次，风廓线雷达获取的数据需要经过一系列的处理和分析才能得到有用的信息。

数据处理包括噪声去除、径向速度和谱宽的计算、资料回波的展示等工作。

而风廓线雷达能够获取到的多种参数信息，包括径向速度、谱宽、波形反射率系数等，对强对流天气的预报和研究有着重要的意义。

在强对流天气的预测中，风廓线雷达能够提供大量的资料，如对流风暴的位置、强度以及动力学特征等。

其中，它对于积云的观测和预报有着独特的优势。

通过实时观测积云的风场变化，可以预测积云增长和发展过程中的强对流活动，提前发布预警信息，减轻可能的灾害和损失。

此外，风廓线雷达还可以用来观测和分析雷暴中的强风、冰雹等天气现象。

通过观测冰晶颗粒的风速和大小，可以判断冰雹的发生和发展趋势，提前做出预警预报，以保护人们的生命财产安全。

同时，强风也是强对流天气中常见的现象，通过观测强风的风速和分布，可以提前预警并采取相应的防范措施。

天气雷达在天气预报预警中的应用研究摘要：随着经济和科技的发展，气象业务的科技水平得到了提高，我国天气雷达技术不断创新和应用。

现阶段，新一代天气雷达已被普遍应用于天气预报预警服务中，利用天气雷达监测和预警功能，有效提高了天气预报预警服务的质量。

本文阐述了天气雷达的构成及工作原理等，详细分析了天气雷达在天气预报预警中的具体应用，并进一步总结了天气雷达在天气预报预警工作中的重要意义。

关键词：天气雷达；天气预报预警；应用；原理引言天气雷达能够对台风、暴雨及强对流天气等进行有效的监测和预警，在我国天气预报预警服务中发挥着重要作用，因此我国致力于天气雷达技术的研究开发。

建国之初，我国天气雷达技术一片空白，但我国一直十分重视天气雷达技术，经过多年的研究和发展，截止2022年11月我国已形成了由237部新一代天气雷达组成的国家骨干网雷达监测网，极大的推动了我国气象服务、环境保护等。

气象部门应充分利用天气雷达的优势，提高天气预报预警的精准度，从而为人们提供高质量的天气信息服务。

1天气雷达概述天气雷达大多是脉冲雷达，它主要由发射机、定向天线、接收机、显示器等组成。

发射机产生高频脉冲，而定向天线发射探测脉冲和接收回波脉冲，接收机则用于放大回波脉冲的信号，显示器可以显示降水区、风暴等气象目标相对于雷达的位置、回波强度和结构，天气雷达常用的显示器有三种，一种是能够显示不同距离上气象目标物回波强度的距离显示器，另外一种是以雷达站为显示中心，把气象目标物的方位和距离的平视图以坐标形式显示出来的平面位置显示器，还有一种则是以直角坐标位置显示铅直平面内气象目标物距离和高度的距离高度显示器。

天气雷达在特定的时间内发射出持续时间极短的脉冲信号，然后再收到由降雨颗粒所辐射回来的回波脉冲，而雨水对天气雷达的发射信号的散射程度与吸收通雨水强度、降雨颗粒的相态和冰晶颗粒的形态等特性都有一定的关系。

通过研究降水反射回来的回波，即可判断雨水的特征，并利用相关的科学与实践关系式判定降水的强度和总降水量。

强对流天气特征及预报预警技术指标强对流天气是一种极端天气现象，常常伴有强烈的风暴、雷电、降雨和甚至冰雹等现象。

这种天气不仅会给人们的生活带来极大的影响，还可能造成严重的灾害。

因此，对于强对流天气的预警和预报至关重要。

一、强对流天气的特征1.风暴：强对流天气常常伴有龙卷风、狂风等极端气象现象，给建筑物、农作物等带来巨大损失。

2.雷电：强对流天气会伴随雷电活动，给人们的生活和安全带来威胁。

3.降雨：强对流天气的降雨通常会伴随暴雨和大风，可能引发山洪、泥石流等灾害。

4.冰雹：强对流天气还可能伴随冰雹，给农作物和车辆造成破坏。

二、强对流天气预警技术指标1.雷暴强度指数：通过分析云图、雷达图等气象资料，计算雷暴强度指数，可以较准确地预测雷暴的强度和范围。

2.龙卷风预警技术：通过分析气象资料和地面观测数据，预测龙卷风的生成和发展，及时发布预警信息，减少人员伤亡和财产损失。

3.暴雨预警技术：利用雷达和卫星数据，分析大气层结构和水汽含量等，可以较准确地预测暴雨的范围和强度，提前发布暴雨预警，减少灾害风险。

4.冰雹预警技术：通过卫星云图和地面观测数据，分析云团特征和风场等信息，可以较准确地预测冰雹天气，及时发布预警，减少农作物损失。

三、强对流天气预报预警的重要性1.保障公众安全：及时准确地发布强对流天气预警信息，可以提高公众对灾害的认识和防范意识，减少人员伤亡和财产损失。

2.降低灾害风险：通过科学预报和预警，可以提前采取措施，减少强对流天气带来的灾害风险，保障人民生命财产安全。

3.促进经济发展：科学准确地预报强对流天气，可以避免生产和交通受到影响，保障正常生产和经济运行，促进社会稳定和发展。

综上所述，强对流天气作为一种极端天气现象，具有一定的危险性和不可预测性。

科学准确地预测和预警强对流天气，不仅可以保障公众安全，降低灾害风险，还可以促进经济发展。

因此，各级气象部门和政府应高度重视强对流天气预警工作，加强技术研究和数据监测，提高预报准确性和预警效率，为社会的稳定和发展做出应有的贡献。

大气层中的气象雷达与卫星观测在我们的日常生活中，天气的变化时刻影响着我们的出行、工作和生活安排。

而对于气象工作者来说，准确预测天气则是他们的重要使命。

要实现这一目标，气象雷达和卫星观测是两项至关重要的技术手段。

气象雷达，就像是大气层中的“千里眼”，能够探测到大气中的各种气象现象。

它通过向大气中发射电磁波，并接收返回的信号来工作。

这些返回的信号包含了丰富的信息，比如云层的位置、形状、移动速度和含水量等。

通过对这些信息的分析，气象工作者可以了解到降水的类型（是雨、雪还是冰雹）、强度以及可能的发展趋势。

气象雷达的工作频率和波长各不相同，这决定了它们的探测能力和适用范围。

比如，较短波长的雷达能够更精确地探测到小尺度的气象现象，像局部的强对流风暴；而较长波长的雷达则可以穿透更远的距离，对大范围的天气系统进行监测。

在实际应用中，气象雷达常常被用于临近天气预报。

这是因为它能够实时地提供高时空分辨率的气象信息。

比如说，当一场雷暴即将来临，气象雷达可以及时发现它的形成和发展，为相关地区的人们提供预警，让大家有足够的时间采取防范措施，如避免外出、关好门窗等。

再来说说卫星观测，它就像是从太空中俯瞰地球大气层的“天眼”。

气象卫星通常运行在地球的同步轨道或太阳同步轨道上，从太空对地球大气进行全方位、全天候的观测。

卫星观测的优势在于其覆盖范围广。

一颗卫星可以同时观测到很大面积的地球表面，从而能够捕捉到大尺度的天气系统，如台风、寒潮等的整体形态和移动路径。

而且，卫星观测不受地理条件的限制，无论是海洋、沙漠还是高山等地区，都能被纳入观测范围。

卫星携带的各种仪器可以测量不同的气象参数。

比如，可见光和红外成像仪可以通过云层的形态和温度分布来判断天气状况；微波辐射计则能够探测大气中的水汽含量和温度垂直分布等。

通过对卫星观测数据的分析，气象工作者可以了解全球范围内的大气环流形势，预测天气系统的演变和发展。

此外，卫星观测还对于长期的气候研究具有重要意义。

新一代天气雷达在天气预报预警中的应用研究摘要：伴随着科学技术的快速发展，互联网、大数据应运而生，气象观测系统相关技术水平、观测设备等也有了质的提升。

在天气预报报警系统中，涌现出诸多的先进技术和设备，其中最突出的就是新一代天气雷达。

新一代天气雷达准确率高，能够在天气预报报警中提供较高的参考价值，尤其是对于暴雨、强对流天气的预测更加精准，能够及时探测到灾害性天气，为有效防御应对气候变化预留出宝贵时间，从而提高人们的灾害应对能力。

本文以新一代天气雷达为研究对象，首先阐述它的工作原理，其次重点分析新一代天气雷达在天气预报报警中的作用，希望能够为气象工作者提供一定的参考和借鉴意义。

关键词：新一代天气雷达；天气预报；预警引言新一代天气雷达与传统雷达相比，功率更大、灵敏度更高、性能更好。

基于这样的前提，新一代天气雷达的估测可靠性大幅提高，包括降水可能性、雨量值等，同时，新一代雷达还能够进一步探测到降水地区分布及其变化特征。

在实际应用运行中，新一代天气雷达能够提前感知极端天气变化，并且能够第一时间发出预警，在天气测报、气候变化、交通、农业等重大社会活动中发挥强大的保护作用。

因此，研究新一代天气雷达具有较强的实用价值，能够在气象测报中发挥较高的社会效益以及经济效益。

1.新一代天气雷达探测原理在实际操作的过程中，无论采用哪种类型的电子雷达，都主要是利用电磁波来检测目标物，通过电磁波来测量目标物的远近和基本特点，其中电子散射波技术就是无线电装置最为重要的技术基础。

天气雷达可以通过对散射波的测定,监视天气变化,测定不同目标物质的属性和特点。

新一代的天气雷达,在继承了传统的天气雷达技术基础上，进一步完善和强化了自己的技术核心。

它的运作过程就是，频率综合器在输出了小功率高频信号后，通过雷达和发射机进一步地放大了高功率，然后再利用已有天气雷达具备的铁氧体天线，将已经科学化的能量从空间中辐射出来。

从另一种数据视角分析其探测机理，可以看出当传统天气雷达在接收到雨、雪、云等目标数据后，就会向晴空衍射。

气象雷达产品在强对流天气观测预报中的应用随着科技的不断进步，气象雷达产品在强对流天气观测预报中的应用也越来越广泛。

气象雷达是一种通过发射电磁波并接收回波来探测大气中雨滴、雪花、冰雹等降水的设备。

通过气象雷达探测到的数据，可以为气象学家和气象预报员提供可靠的信息，帮助他们更准确地预测强对流天气的发生及其影响。

本文将深入探讨气象雷达产品在强对流天气观测预报中的应用，并对该领域的发展趋势进行分析。

气象雷达产品在强对流天气观测中的应用主要体现在以下几个方面：一、实时监测强对流天气气象雷达可以实时监测大气中的降水情况，包括雨量、降雪等。

在强对流天气出现之前，气象雷达可以准确地探测到大气中的降水情况，并将数据传送至气象中心。

这样一来，气象预报员可以及时了解天气变化，及时发布预警信号，帮助民众做好防范措施，有助于避免强对流天气带来的风雨灾害。

二、分析强对流天气的强度和范围气象雷达可以测定强对流天气的强度和范围，包括降水量、降水速度、降水方向等。

通过这些数据，气象预报员可以更加准确地预测强对流天气的发展趋势，包括其持续时间、强度变化等。

气象雷达可以帮助气象学家更好地了解强对流天气的形成机制和规律，为强对流天气的预测提供科学依据。

根据气象雷达数据，气象预报员可以预测强对流天气对周边地区的影响，包括降雨量、风速、雷电等。

这样一来，政府部门和相关单位可以提前做好应对措施，保障人民生命财产安全。

对于一些关键设施，比如电力设施、交通设施等，可以做好预防措施，减少强对流天气带来的不利影响。

通过以上分析，可以看出气象雷达产品在强对流天气观测预报中的应用非常重要。

目前气象雷达产品的应用仍然存在一些问题和挑战。

气象雷达产品的观测范围和分辨率有限，不能覆盖所有地区，尤其是山区、沙漠等特殊地形。

气象雷达产品也存在数据处理精度不高、时效性不强等问题。

针对上述问题，气象科技研究人员正在不断努力改进气象雷达产品，提升其观测能力和数据处理精度。

强对流天气特征及预报预警指标
强对流天气是指发生突然、天气剧烈、破坏力极大的对流性天气，通常包括雷阵雨、冰雹、龙卷风、短时强降水等。

以下是强对流天气的一些特征和预报预警指标：
1. 特征：
- 突发性：强对流天气往往发生突然，没有明显的前兆。

- 短暂性：强对流天气的持续时间一般较短，通常只有几分钟到几个小时。

- 强烈性：这类天气现象通常伴随着强烈的风力、降水或雷电等，可能会带来较大的破坏力。

- 局部性：强对流天气的影响范围通常较小，可能只局限在某个地区或局部区域。

2. 预报预警指标：
- 不稳定能量：当大气中存在较高的不稳定能量时，容易发生强对流天气。

- 垂直风切变：垂直风切变是指垂直方向上风速或风向的变化，它可以增强对流的发展。

- 水汽条件：充足的水汽供应是产生强降水的必要条件之一。

- 雷达回波：通过雷达观测，可以监测到强对流天气系统的发展和移动，以及其中的降水强度和风暴结构。

- 卫星云图：卫星云图可以提供大范围的云系分布和动态信息，帮助预报员识别可能发生强对流天气的区域。

- 数值预报模型：利用气象数值预报模型可以预测强对流天气的发生概率和强度。

对于强对流天气的预报和预警，气象部门会综合使用多种观测和预报手段，及时发布相关信息，以提醒公众采取适当的防范措施。

在遭遇强对流天气时，人们应尽量避免外出，远离危险区域，确保人身安全。

气象台站临近预报思路和方法本文利用雷达、卫星云图、自动站等监测资料分析，临近预报以监测为主，外推法为辅，且外推法只适合临近半小时以内使用。

通过雷达与实况对比分析，结果表明：强对流发生在中尺度对流系统中，危害最严重则是强风暴。

雷达反射率因子大小与强对流天气的强弱呈正相关，反射率越大，强天气越强。

临近预报要做到：（1）实况监测和数值预报相结合。

（2）多种探测手段和数值预报模式相结合。

标签：雷达；自动站；强对流；临近预报思路一、中尺度对流系统1.中尺度对流系统分类强对流天气的环流背景很复杂，深厚的大尺度环流背景是生成和触发中尺度系统重要因子。

由于对流系统生命史短、强度变化快，临近预报主要是以监测为主，外推法为辅。

（1）对流单体。

水平尺度2～20km，生命史30分钟左右。

r尺度对流强度有限，以局地雷阵雨为主。

（2）强对流风暴。

水平尺度20～200km，生命史3～5小时。

β尺度强对流风暴与对流单体相比，水平尺度大、持续时间长，对流发展更加旺盛，能生成多单体风暴、超级单体和飑线，危害最严重。

（3）对流复合体。

水平尺度200～2000km，生命史8小时以上。

α尺度对流复合体，水平尺度最大、持续时间最长，是造成短时强降水和较大范围暴雨。

2.对流三个基本条件（1）必要条件：静力不稳定。

层结不稳定，常用对流有效位能CAPE或K 指数等物理量，来分析不稳定能量。

（2）充分条件：初始对流的触发条件。

中尺度对流系统对流的触发机制有地面冷锋、干线、海陆风锋、边界层辐合线以及地形辐合等抬升机制。

（3）维持和发展条件：一是垂直风切变。

弱的垂直风切变情况下只会出现一种强风暴即脉冲风暴，强天气有雷暴大风和冰雹和弱龙卷；中等或强的垂直风切变，有利对流风暴的加强和发展。

二、临近预报思路临近预报以监测为主。

监测内容有雷达、云图、自动站、闪电定位和风廓线等，涉及多学科、多领域。

雷达具有分辨率高、回波直观、获取的资料多等优势，也是临近预报预警首选监测资料。

气象学中的气象雷达和卫星应用随着科技的不断发展，人们对天气预报的要求也越来越高。

气象雷达和卫星应用成为了近年来天气预报中最重要的工具之一。

本文将简要介绍气象雷达和卫星的基本概念、原理及应用。

一、气象雷达气象雷达是利用雷达原理进行天气观测的一种设备，它能够探测大气中的各种降水、云层、飞行物体和地面等物体。

气象雷达通过检测天气中的反射回波信号，来获取和判断气象信息。

气象雷达常用于预报/监测天气、飞行控制、气候变化研究等。

气象雷达原理雷达原理是指电磁波在空气中传播时，遇到天体时发生反射、散射等现象，这些反射信号在雷达接收机上得以接收和处理的现象。

气象雷达利用雷达的这一原理，向天空发送微波，探测天气反射回来的信号，并通过信号的强度和回波延迟来判断天气情况。

气象雷达应用气象雷达在天气预报中起着重要作用。

预报人员利用气象雷达数据可以分析降水强度，预测暴雨、大雪等天气，以及判断台风及其路径等。

同时，气象雷达也能够广泛应用于其他领域，例如民航飞行管制，地质灾害监测预警等。

二、卫星应用同气象雷达一样，卫星应用也是现代天气预报中不可或缺的工具之一。

卫星可以实现覆盖广泛区域，高精度的远距离观测，对气象及相关领域的研究、预报、监测等起到重要作用。

气象卫星原理气象卫星是一种遥感传感器，可通过电磁波对空中和地表的反射和发射，从而获得目标物的物理和化学参数及图像信息。

气象卫星在大气、陆地、海洋等环境中发射所得的信号进行分析，通过数据整合、模型化处理，为天气预报和气象研究提供了重要数据来源。

气象卫星应用气象卫星主要应用于气象预报和飞行管制。

在气象预报中，卫星能够提供目标区域的云图、地表图片、温度、风向、大气可见度等信息，为气象预报人员提供了更加准确的天气预报数据。

同时，卫星也能够广泛运用于其他领域，例如环保和农业等。

结语气象雷达和卫星应用已成为了现代天气预报中不可或缺的工具。

它们的优点在于高精度、高效、广覆盖、快速响应等特点，为人们提供了更加准确的天气信息，为确保人民生命财产安全提供了有力保障。

气象雷达产品在强对流天气监测预报中的应用摘要：气象雷达具有传统雷达的各类功能，而且它的分辨率更高，对雷电、暴雨、大风、冰雹等强对流天气的发生、发展均能够有效监测与预报预警。

新一代天气雷达产品不但可以实时给予各类天气图像信息，而且还可以提供对多类灾害性天气的自动识别以及追踪产品，这些产品对于强对流天气观测预报发挥着极其关键的作用。

关键词：气象雷达产品；强对流天气；监测预报；应用1 强对流天气监测预报中存在的问题1.1监测能力不足强对流天气主要是指短时强降水、雷雨大风、龙卷风以及冰雹等天气现象，有局部性和突发性的特点，所以需要采用高时空分辨率的天气监测网。

目前，对强对流性天气进行监测的手段比较有限，只能通过卫星产品、雷达产品和常规地面气象观测数据结合才能对强对流天气进行监测。

卫星产品受到时间、尺度的影响，无法对形成时间短、强度强、尺度小的强对流天气系统进行有效的监测。

常规地面气象观测是仅对地表的温压湿风等数据的观测，对龙卷风、冰雹这些强对流天气空气尺度在几十米到几千米，时间尺度则在几分钟到十几分钟，监测能力是远远不够的。

所以现阶段我国对强对流天气系统的监测预报预警主要依赖雷达产品，卫星产品和常规地面气象观测数据作为辅助使用。

1.2 数值预报模式对对流天气的预报能力不够早在20世纪初，Bjerknes就将天气预报中存在的问题提升至数学上的初值问题，也就是，联系某个时刻实际测出的气象资料，算出未来某个时刻大气的运动以及状态。

但是，发展至今，大气运动方程组还没有解析值，只能计算出它的数值解。

现今，不管是全球数值预报模式，还是区域数值模式，对强对流天气的预报还是不够全面的。

此外，我国幅员辽阔，地形较为复杂，对数值预报的准确性也会有极大影响。

数值模式对强对流的影响是无法清除的。

预报业务人员认识到数值模式对强对流天气存在有偏差，但无法对数值模式进行改进。

作为数值模式的研究人员，需要加强对强对流天气的演变规律的认识，对初始状态进行全面掌握，循序渐进的进行数值模式的改进工作。

2021.2天气雷达产品在强对流天气临近预报中的应用洛桑顿珠1，旦增查拉2，罗桑旦增1（1.西藏自治区大气探测技术与装备保障中心，西藏　拉萨　850000；2.西藏拉萨市气象局，西藏　拉萨　850000）摘　要：将新一代天气雷达产品充分应用到强对流天气预报预警工作中，剔除因天气和算法产生的虚假信息，增强气象预报的准确性水平。

基于此，本文重点分析天气雷达产品在强对流天气临近预报中的应用，以提升天气雷达产品在气象业务中的利用率，进一步促进气象预报预警工作的正常进行。

关键词：天气雷达产品；强对流；临近预报强对流天气是指伴随有雷暴现象的对流性大风、冰雹、短时强降水的对流性天气，是危害性较强的灾害性天气之一。

强对流天气主要发生在中小尺度天气系统中（对流云系或单体对流云块中），其空间尺度较小，水平范围在十几到二三百公里之间，有的水平范围只有几十米，生命史短暂且突发性明显，是短时天气预报和气象防灾减灾的重点及难点。

自天气雷达应用到气象领域以来，其在监测和预警强对流天气中发挥着十分重要的作用。

天气雷达可以发射与之相关的脉冲电磁波，一旦出现云雨天气，天气电磁波将会朝着四面八方散射，而向后散射的电磁波将会被雷达吸收。

对于传统的天气雷达来说，只能对回波中的反射率因子进行提取，多普勒天气雷达可以对反射率因子信息、云雨中雷达径向运动速度和谱宽信息进行提取。

我国新一代天气雷达网主要是由多普勒天气雷达组成，且逐渐成为监测和预报强对流天气的重要工具。

新一代天气雷达的主要特点是探测灵敏度和空间分辨率较高，可以探测出传统雷达无法探测的晴空回波。

近些年来，国内外越来越多的专家和气象学者对多普勒天气雷达产品的理论知识和应用加大了研究力度，并得出了很多有意义的结论。

新一代天气雷达产品主要在探测和预警强对流天气、估计降水量、雷达上方大气垂直风廓线估测、同化雷达径向速度数据和反射率因子等，进而为数值预报模式提供初始场。

自多普勒天气雷达在各级气象部门中应用以来，获取了海量的监测数据信息，将天气雷达产品应用到强对流天气临近预报中积累了丰富的经验。

多尺度资料在强对流天气预报中的应用[摘要]：气象灾害大多是由于自然因素造成，是人类无法防治无法避免的。

随着近年来越来越多的气象灾害伴随着大量的人员伤亡，让人惋惜，同时严重的气象灾害往往容易直接给国民经济带来很大损失。

鉴于强对流气象灾害对于国民经济的损失巨大，很有必要采取更好的措施对于强对流天气进行预测，多尺度资料在强对流天气的预报中正好能发挥十分积极的作用。

本文将对各种强对流气象灾害进行介绍，并且分析其带来的国民经济损失，并且探讨多尺度资料在强对流天气预报中的应用。

[关键词]：强对流天气多尺度资料预报一、我国强对流气象灾害概况1.干旱、洪涝灾害我国幅员辽阔，地理面积广阔，然而在我国领土范围内南北两地的气候差异是较大的。

一直以来，南方降雨都较为充沛，而北方经常面临着降雨量不够，干旱少雨的气候环境。

由于这样的气候环境影响，经常发生南方产生洪涝灾害而北方却干旱缺水，虽说南水北调工程对于这样的情况有一定程度的缓解，但南水北调的水资源多用于生活用水，对于农业灌溉需要的大量水源仍然是北方区域的难题。

2.低温冷冻及高温酷暑灾害低温冷冻伤害通常是指农作物在生长发育期间，在重要的成长阶段遭遇比实际要求低的气温状况，使得农作物出现发育迟缓、生长缓慢等现象，严重时会造成农作物大量减产。

在我国的南方范围，很多城市每年夏天都会遭受时间长温度极高的一段十分难耐的日子，尤其是长江中下游地区这种情况发生的更多，正因为如此，南京、武汉、重庆等城市素有“火炉”之称。

随着温室效应的影响，全球气温还在不断升高，这使得这种酷暑的情况还在不断加强。

3.台风灾害我国是世界上少有的遭受台风最严重的国家之一，台风过境，对于城市的摧毁以及对于人员的伤亡难以想象。

在我国的沿海城市，例如江浙地带，还有台湾、香港等海港城市，从每年的6月开始会陆续有台风登陆，台风席卷的地带，会以极快的速度迅速对当地的房屋车辆、路面上的公共基础设施造成无法逆转的摧毁，同时还会造成很大的人员伤亡。

《强对流天气短时临近预报业务技术进展与挑战》篇一一、引言强对流天气，如雷暴、大风、龙卷风、短时强降水等，因其突发性、局地性和复杂性，一直是气象业务领域的重点研究对象。

近年来，随着科技的进步和气象观测技术的提升，强对流天气的短时临近预报业务技术得到了快速发展。

本文将就这一领域的进展与挑战进行探讨。

二、强对流天气短时临近预报业务技术进展（一）观测技术的进步随着雷达、卫星等观测手段的不断发展，气象部门能够更准确地捕捉到强对流天气的发生和发展过程。

尤其是新一代多普勒雷达的应用，使得对强对流天气的观测更为精确，包括其移动速度、强度变化等信息。

此外，卫星遥感技术的发展也为短时临近预报提供了重要依据。

（二）预报模型与算法的改进随着计算机技术的飞速发展，各种先进的气象预报模型和算法被广泛应用于强对流天气的短时临近预报中。

例如，数值天气预报模型在精细化程度和运算速度上得到了显著提升，能够更准确地预测强对流天气的发生和发展趋势。

此外，人工智能和大数据技术也被引入到气象预报中，提高了预报的准确性和时效性。

（三）预警系统的完善随着观测技术和预报技术的进步，各种强对流天气预警系统得到了不断完善。

这些预警系统能够实时监测天气状况，及时发现强对流天气的发生和发展趋势，并迅速向公众发布预警信息。

同时，各部门之间建立了联动机制，实现了信息的快速传递和应急响应，为减轻灾害损失提供了有力保障。

三、挑战与对策（一）复杂多变的天气状况强对流天气的突发性、局地性和复杂性使得预报难度较大。

特别是在复杂地形、城市环境等特殊区域，强对流天气的发生和发展具有更高的不确定性。

因此，需要加强对这些区域的观测和预报研究，提高预报的准确性和可靠性。

（二）观测数据与模型精度需求随着公众对气象服务需求的提高，对观测数据和模型精度的要求也越来越高。

因此，需要进一步加强观测网络的建设和优化，提高数据的质量和可靠性。

同时，需要不断改进和优化气象预报模型和算法，提高预报的准确性和时效性。

124电子与信息Electronic and Information中国航班遥感与勘测Remote Sensing and SurveyCHINA FLIGHTS雷达、卫星的应用张小帅|民航浙江空管分局摘要：云是表征天气、气候特点的重要因素之一，也是大气动力、热力、水分输送过程综合作用的外在表现。

云对天气及其变化有着先兆作用。

云对地气系统辐射平衡影响很大，其辐射强迫对地球天气变化有着非常重要的作用。

另外，云还是影响飞机起降和飞行安全最重要的气象要素之一。

因此，云的观测特别重要。

云的常规观测主要包含三个要素：云量、云状、云高。

目前民航对于云的观测主要依赖于人工目测，但人工目测难以进行连续观测，并且主观性强，容易造成很大的误差，且对于多层云组的观测有很强的习惯性和经验性。

日常观测工作中经常需要通过雷达回波和卫星云图来更为准确和及时连续的对云进行观测，尤其是强对流出现时能更早更直观的发现并通报，因此当下对于提高观测员对于识别雷达、卫星云图的能力尤为重要。

关键词：雷达；卫星；观测1 雷达的应用雷达回波：由雷达发射、经大气及其悬浮物散射而返回被雷达天线所接收的电磁波。

它可以在荧光屏上显示出来。

大气中使电磁波散射的成分，有雨滴、云滴、冰晶、雪花、冰雹、尘埃和折射率分布很不均匀的空气等。

雷达所接收到的回波系雷达波所照射的空间有效散射体积中所有散射元(如云和降水粒子)的回波的总和，由于散射元之间的相对位移，到达雷达天线处的回波具有不同相位，这些波叠加的结果，造成了回波的随机起伏。

分析起伏参数，可以得到关于粒子的运动信息和被测空间的湍流强度。

在气象观测中雷达回波最主要的作用是对于强雷暴的监测。

不论是孤立的或夹杂在对流降水系统中的强雷暴单体,常有下列显著的特征:回波强核（回波最高的区域）的反射率很大;单体的水平尺度也较大,一般为10～30公里,在距离高度显示器上,回波主体呈直立粗柱状,顶部达对流层顶,有时可达平流层下部；云体上部有向前方伸展的云砧,还有自砧部下垂的前悬回波;自前方低层流入的空气构成上升气柱，在云中造成弱回波穹窿；单体中持续的强降水主要出现在入流上升区域的后面，构成回波强度很大而形态陡直的“回波墙”;有时还可看到因过强的回波信号进入天线旁瓣而造成的尖顶状回波，出现在主体强回波核的正上方。

基于相控阵多普勒雷达技术的强对流天气预警系统设计
付亚平;李芳
【期刊名称】《微型电脑应用》
【年(卷),期】2024(40)4
【摘要】为了避免突发性灾害对人身以及财产安全造成的影响,针对天气预警过程的干扰因素较多、雷达成像像素精度较低等问题,设计基于相控阵多普勒雷达技术的强对流天气预警系统。

设计数据采集芯片和电路混频器,通过不同的电压获取双通道接口的稳定运行。

基于相控阵多普勒雷达技术,采集强对流天气数据并进行前期处理,通过多普勒雷达格式数据计算水平反射率结构以及梯度垂直反射率,避免干扰因素影响,计算最大模糊速度与最大模糊距离,得到雷达退速度模糊参数,建立强对流天气预警模型,得到一个新的强对流天气预警系统。

实验结果表明,该系统所得到的不同径向距离以及不同方位角度的像素精度均小于0.03,提高雷达成像精度可以得到更准确地预警结果。

【总页数】4页(P214-217)
【作者】付亚平;李芳
【作者单位】山西省大气探测技术保障中心;山西省气象灾害防御技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN06
【相关文献】
1.基于多普勒雷达的强对流天气监测与预警系统
2.强对流天气的多普勒天气雷达探测和预警
3.基于单多普勒天气雷达产品的强对流天气预报预警方法
4.强对流天气下对多普勒天气雷达探测和预警的研究
5.强对流天气下对多普勒天气雷达探测和预警的研究
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