美国气象部门实际使用气象雷达历史

雷达发展史雷达发展史1864年英国物理学家麦克斯韦（J.C.axwell）提出“电磁场理论”，并预见了电磁波的存在。

1886年德国人海因里奇.赫兹（Heinrich Hertz）通过实验证明了电磁波的存在，并验证了电磁波的发生、接受和散射等的特性。

1903年德国人克里斯琴.威尔斯姆耶（Christian Hulsmeyer）研制出原始的船用防撞雷达并获得专利权。

1922年M.G 马克尼（M.G Marconi）在接受无线电工程师学会荣誉奖章时提出用短波无线电来探测物体。

1922年美国海军研究实验室（Naval Research Lab.）的A.H泰勒和L.C扬用一部波长为5米的连续波实验装置探测到了一只木船。

由于当时无有效的隔离方法，只能把收发机分置，这实际上是一种双基地雷达。

1924年英国的爱德华.阿普尔顿和M.A巴特尔为了探测大气层的高度而设计了一种阴极射线管，并附有屏幕。

1925年英国的霍普金斯大学的G.布赖特和M.杜威第一次在阴极射线管荧光屏上观测到了从电离层反射回来的短波窄脉冲回波。

1930年美国海军研究实验室的汉兰德采用连续波雷达探测到了飞机。

1934年美国海军研究实验室的R..M佩奇第一次拍下了1.6千米外一架单座飞机反射回来的电磁短脉冲照片。

1935.2 英国人用一部12MHz的雷达探测到了60千米外的轰炸机同年，英国人和德国人第一次验证了对飞机目标的短脉冲测距。

1937年由罗伯特.沃森.瓦特设计的第一部可使用雷达“Chain Home”在英国建成，英国正式部署了作战雷达网“链条”。

1938年美国信号公司制造了第一部实用SCR—268防空火力控制雷达，装备于美国陆军通信兵，该雷达工作的频率是205MHz，探测距离大于180千米。

SCR—268防空火力控制雷达必须依靠辅助光学跟踪提高其测角精度，在夜间工作时，要借助与雷达波束同步的探照灯。

1938年美国无线电公司（RCA）研制出了第一部实用的XAF舰载雷达。

多普勒雷达观测资料质量控制方法研究及其应用多普勒雷达是一种探测并研究降水粒子相态结构的有效手段，在气象领域有许多应用。

对于利用多普勒雷达进行气象探测工作而言，其观测资料的分析和处理是工作的重点。

当前，多普勒雷达观测数据还存在雷达回波短缺、异常数据点、晴空回波等质量问题。

应对这些问题，必须采取相应的质量控制措施，才能够较好处理多普勒雷达数据。

标签：多普勒雷达；观测资料；质量控制方法；研究及应用引言多普勒雷达是应用于中小尺度灾害性气候的较新的监测设备，最早由美国国家气象局（NWS）研发并于上世纪90年代布网应用。

目前，全世界有超过1000部以上的多普勒雷达被布置，应用于气象探测分析、降雨估测、短时预报、人工影响天气等方面，已经是气象部门重要的探测手段之一。

不过，多普勒雷达的探测数据还存在误差，其中观测数据误差是最主要的误差之一，目前，国内外针对多普勒雷达的观测数据误差的质量控制还没有形成有效的方法和标准。

不过，国内已经开始探索提高多普勒雷达观测数据质量的措施。

1 多普勒雷达在我国气象领域的发展和应用现状我国气象领域应用雷达进行气象的监测预报研究已经有数十年的经验的。

在利用雷达进行气象监测时，研究者们发现，雷达数据资料的质量很容易受到地形遮挡、还存在环境噪声、信号衰减等问题。

其中地形遮挡造成的杂波是一个麻烦而又切实需要解决的问题。

国外的气象学者们首先研发出多普勒雷达。

多普勒雷达可以根据地形杂波的信号与气象信号的多普勒功谱的差异，利用凹槽滤波器对地面杂波进行处理。

此外，其还可以根据地面物体杂波与降水观测量的空间分布差异特征设计软件进行判断。

美国大气研究中心利用模糊逻辑法综合使用反射率因子、径向速度和速度谱宽进行地面物杂波的识别。

国内在上世纪末引进多普勒雷达之后，有气象学者对这些方面进行长期的研究，并改进了美国学者提出的模糊逻辑法，在多普勒雷达观测资料的质量控制上取得了一定的进展。

针对多普勒雷达观测资料中存在的更加具体的由于各种原因导致的数据短缺、晴空回波等质量问题，国内学者们也针对性地进行了许多措施的试验，最终摸索出了一些提高观测资料质量的措施。

第23章气象雷达RobertJ.Serafin23.1 引言当编写这本手册时，雷达气象学领域正发生着巨大的变化。

虽然大多数雷达工程师熟悉当前所使用的气象雷达，但几乎没有人意识到过去20年里在气象雷达领域中所取得的发展。

例如，应用现代数字信号处理技术和显示技术的多普勒雷达气象学发展得如此迅猛，致使美国正计划用新一代的多普勒雷达系统（NEXRAD）代替现行使用的气象雷达网络。

该系统将对暴风雪、降雨量、飓风、龙卷风及其他重要天气现象提供定量的和自动的实时信息，并在空间上和时间上比以往具有更高的分辨力[1]。

在机场终端区域，第二个多普勒雷达网络将对阵风前沿、风切变、微爆和其他天气危害作出定量测量，以提高美国主要机场运行的安全性[1][2]。

运用平板天线、彩色显示器和固态发射机的新一代多普勒雷达现在可供商业飞机使用，而且这些技术有许多已被世界各国推广应用。

气象雷达研究界采用多部多普勒雷达获得三维风场[3]。

机载多普勒雷达[4][5]已经用来模仿这些能力，提供更高的机动性。

极化分集技术[6]用来辨别水中的冰雪微粒，以提高对降雨的定量测量，并检测冰雹。

同时，在新型雷达系列中，UHF和VHF固定波束系统正被用来得到连续的水平气流分布图[7]。

这些例子是研究领域活力的例证。

本章将向读者介绍气象雷达，特别是气象雷达所特有的系统特性。

在这一点上，应当注意的是大多数气象雷达与其他用途的雷达具有很多相似之处，即脉冲和脉冲多普勒系统是一致的；均使用抛物面天线、焦点馈电、低噪声固态接收机、磁控管、锁相磁控管、速调管、行波管及其他形式的发射机。

气象雷达和其他用途雷达的主要区别在于目标属性的不同。

气象目标分布在空间中，占据大量雷达观察的空间分辨单元，且为了估计降雨量、降雨类型、空气流动、湍流及风切变等参数，必须对接收信号的特征进行定量的测量。

另外，由于许多的雷达分辨单元都含有有用的信息，因此气象雷达要求有高数据率的记录系统和为实时显示提供有效的方法[8][9]。

与气象有关的历史
1. 1692年，英国物理学家威廉·班森首次测量大气压力，以计算温度。

2. 1803年，英国气象学家塞缪尔·布莱克首次发现了大气湿度的概念。

3. 1835年，德国物理学家克里斯蒂安·泰勒首次定义了天气图。

4. 1883年，俄国气象学家萨拉·多佛林发明了气压表，并在可以定义大气层次的气象图中使用它。

5. 1896年，美国气象学家高德纳·罗斯首次提出有关气象预报的问题，并建立了一套预报系统。

6. 1902年，美国气象学家比尔·斯特雷恩首次尝试构建系统性的气象系统。

7. 1923年，印第安纳大学的气象学家威尔·波恩发现了热带气旋的起源条件。

8. 1948年，美国气象学家约瑟夫·克劳登首次研究了海洋温度对气候变化的影响。

9. 1958年，欧洲气象学家费比西·米勒首次运用计算机模拟气象状况。

10. 1979年，韩国气象学家金桥·崔发明了一种新的气象监测和预报系统。

雷达的历史回顾都世民雷达是英文名词“Ｒａｄａｒ”的音译，它的原意是：无线电探测和定位。

早先概念是：由雷达发射机产生具有给定参数的电磁波，经天线辐射到空间，通过天线波束在空间扫描，一旦目标出现，就会对辐照的电磁波产生反射和散射，此反射波和散射波再被雷达天线接收，送至接收机，经检波、放大和信息处理后，即可获得空中目标的位置和目标的其它属性。

这里所说的发射机就是雷达的辐射源。

因此这种雷达称作有源雷达。

后来，随着电子技术、雷达技术和各种武器技术的发展，如今雷达的概念有所扩展，除上述有源雷达外，又派生出无源雷达，也就是说这种雷达没有辐射源，这种雷达是借用空间已有的电波，照射到目标所形成的囬波来探测目标。

如今学术界称这种雷达为外辐射源雷达。

从雷达本身看，它是无辐射源，实际上是有源，这源是外部辐射源。

雷达的诞生1864年，伟大的电磁之父麥克斯韦(ＪａｍｅｓＣ１ｅｒｋＭａｘｗｅ１１）发表了巨著“电磁学通论”，从数学和物理学，论证了电磁波的存在，并指出光就是电磁波！1886年，赫兹(ＨｅｉｎｅｒｉｃｈＨｅｒｔｚ)巧夺天工，他发明了天线，将谐振回路形成的电磁波,辐射到空间，证实了电磁波的存在。

1897年，波波夫利用无线电波探测物体。

1897J J Thompson）展开对真空管内阴极射线的研究。

1903年-1904年，德国侯斯美尔(Christian Hulsmeyer)发明了船用防撞雷达，获得了专利权。

这种雷达只能测量目标的距离。

同年，世界上出现了第一架飞机。

1906年,德弗瑞斯特（De Forest Lee）发明真空三极管，是世界上第一种可放大信号的主动电子元件.1914-1918年，第一次世界大战。

飞机在战场上的作用越来越大。

当时飞机飞行速度不高，人们是通过声波探测来提前预警飞机信息。

因此有的科普作家认为雷达的诞生从声波探测开始，也有人认为雷达的诞生是起始于多普勒效应的发现。

1916年，马可尼（Marconi Franklin）开始研究短波信号反射。

气象发展历程气象发展历程可以追溯到古代文明时期。

在人类历史的早期阶段，人们开始观察天空中的云彩、风向和降水等自然现象，并试图解释和预测它们。

然而，直到18世纪末19世纪初，气象观测和研究才真正取得了突破。

1793年，法国科学家封建贵族让-巴蒂斯特·拉马克提出了气象学的基本原理。

他认为，天气现象是由大气中的压力、湿度和温度等因素相互作用所产生的。

19世纪，气象观测网络开始迅速发展起来。

1814年，德国科学家克里斯蒂安·多普勒发明了气象雷达，使气象观测更加准确和精确。

1854年，英国皇家气象学会成立，成为世界上第一个专门研究气象学的组织。

随着科学技术的进步，气象预报的准确性和可靠性也逐渐提高。

20世纪初，美国气象学家切尔弗顿·圣约翰·摩尔利开创了数值天气预报的方法，使用数学计算模型来模拟大气环流系统。

这一方法在气象预报中得到了广泛应用，并逐渐演变为现代气象学中最重要的分支之一。

20世纪中叶，气象卫星和雷达等新技术的引入，使天气观测和预报进入了一个新的时代。

人们可以通过卫星图像和雷达回波，实时观测和监测气象系统的演变，并进行更精确的天气预报。

到了21世纪，气象学在全球变化研究、气候预测和极端天气事件预警等领域发挥着越来越重要的作用。

在气象观测技术和计算能力不断提升的支持下，人们对大气运动、气候变化等复杂现象的认识也在不断深化。

总结来说，气象发展历程经历了漫长的过程，从最初的简单观察到现代的高科技观测和预测。

随着科学技术的不断进步，气象学在我们的生活和社会发展中扮演着越来越重要的角色。

美国航空气象知识一、美国航空气象简介1.美国航空气象预报和服务体系的了解更直观目前，美国共有19815个机场，包括542个民用机场和其他军用机场及通航机场，其中599个是能满足9座以上飞机使用的商用机场；拥有超过19万架航空器，约60万人拥有飞行驾照；美国上空同时约有7000架次飞机在飞行。

可以说，美国拥有世界上最大、最繁忙、最拥挤的空域。

面对如此繁忙的空域，如何更有效地使用空域资源，对航空气象业务运行和服务提出了很高的要求。

（1）区域和航路预报美国联邦海洋大气管理局（NOAA）下辖航空气象中心（AWC），负责全美国的航空气象预报与服务的指导、业务运行和业务管理工作，同时，它也是国际民航组织指定的两个世界区域预报中心之一（注：另一个在英国气象局——MET Office；中国民航气象中心正在为建设成为第三个世界区域预报中心而努力）。

航空气象中心（AWC）、阿拉斯加航空气象部门（AAWU）、夏威夷气象台（WFO）同时是国际民航组织指定的气象监视台，负责制定区域的SIGMET、AIRMET等气象情报发布工作。

美国联邦航空管理局（FAA）下辖的航路交通管制中心（ATRCC）和相邻的气象台（WFO）联合管理下的天气服务中心（CWSU）负责航路预报的发布。

CWSU的主要任务是预报并监视ARTCC区域内影响飞行的天气，致力于飞行安全保障，提高空中交通流量管理水平，其作用类似于我国民航地区空管局气象中心。

（2）机场预报美国商用机场预报（TAF）发布职责是由美国国家海洋和大气管理局（NOAA）下辖的气象台（WFO）来进行发布。

美国共有122个WFO来进行全国各商用机场TAF预报的发布。

学习期间参观了华盛顿杜勒斯机场附近的气象台（WFO），该WFO负责发布首都华盛顿、马里兰州等6个机场的TAF预报。

（3）气象服务航空公司不直接从WFO获得机场气象信息，由专门的气象服务公司为航空飞行提供气象服务。

WFO负责人告诉我们，航班是不能够按照WFO发布的机场预报来进行飞行的，因为那些TAF预报不够准确，是预报员从几个数值天气预报模式产品中选择一个结论来发布的，只是具有指导性质。

雷达的发展历史工作原理雷达天线把发射机提供的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。

这些反射波载有该物体的信息并被雷达天线接收，送至雷达接收设备进行处理，提取人们所需要的有用信息并滤除无用信息，由此获得目标至雷达的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

第一代雷达（1924—1938）这一代雷达仅利用电磁波的反射，简单地实现一些功能，例如测距，测量电离层的高度，观测飞机报警等。

它所利用的频段仅是几十兆赫，因此分辨力和精度都很低，测距仅有几十公里。

第二代雷达（1939—1960左右）这一代雷达不仅在雷达的器件上有很大进步，而且在技术上更加先进。

器件上采用了电子管—磁控管，是工作频率达到了几百几千几万几十万兆，提高了雷达的分辨力和精度，实现了机载雷达小型化。

在技术上，这一代主要是采用了动目标显示技术，同时还有单脉冲测角和跟踪以及脉冲压缩技术等，实现了发现移动目标及其测速等功能，测距达到几千公里，并能跟踪超音速飞机。

第三代雷达（1971—1990左右）电子计算机、微处理器、微波集成电路和大规模数字集成电路等应用到雷达上，使第三代雷达性能大大提高，同时减小了体积和重量，提高了可靠性。

在雷达新体制、新技术方面，1971年加拿大伊朱卡等3人发明相控阵(全息矩阵)雷达。

与此同时，数字雷达技术在美国出现，主要以相控阵雷达为主。

相控阵雷达的优点（1）波束指向灵活，能实现无惯性快速扫描，数据率高；（2）一个雷达可同时形成多个独立波束，分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能；（3）目标容量大，可在空域内同时监视、跟踪数百个目标；（4）对复杂目标环境的适应能力强；（5）抗干扰性能好。

相控阵雷达与机械扫描雷达相比，扫描更灵活、性能更可靠、抗干扰能力更强，能快速适应战场条件的变化。

第四代雷达（2000—）这一代雷达还未发展完全，尚有待研究。

这一代将利用更加微小和可靠的器件，进一步减小雷达的体积和重量，以把雷达安装在能适应各种环境的车上，增加雷达的机动性。

国外遥感卫星发展历程遥感卫星是一种通过航天器对地球进行观测和监测的技术手段。

国外遥感卫星的发展历程可以追溯到20世纪60年代，至今已经经历了几个重要的阶段。

起初，国外的遥感卫星主要集中在军事领域的运用。

1960年代，美国开展了早期的遥感卫星计划，其中最著名的是1960年发射的世界上第一颗气象遥感卫星“提米遥二号”(TIROS-2)。

这一里程碑的任务标志着遥感卫星技术的开始。

此后，美国陆续发射了一系列的气象卫星，用于预测天气和监测气象现象。

1972年，美国发射了第一颗专门用于地球资源调查的遥感卫星——“陆地卫星一号”(Landsat-1)。

这标志着国外遥感卫星从单一数据源向多源数据的发展转变。

陆地卫星系列的陆续发射，为全球地貌、环境变化等研究提供了宝贵的数据。

在1980年代和1990年代，随着遥感技术的发展和计算机处理能力的提高，国外研制和发射了一系列多光谱传感器和高分辨率遥感卫星。

例如，1984年发射的美国“平分辨率多光谱扫描仪”(AVHRR)可以获取地球表面的温度和植被信息。

1999年，美国发射了ICONOS卫星，其拥有1米分辨率，成为当时最高分辨率的商业遥感卫星。

21世纪以来，随着卫星技术的进步和地球观测需求的增加，国外遥感卫星发展进入一个全面发展的新阶段。

例如，欧洲航天局于2002年发射了环境与安全卫星“恩维萨特（Envisat）”，它拥有13种传感器，可以监测大气、地球、海洋和冰雪等多个领域。

此外，美国的“试验监测型卫星系列”(Earth Observing System，EOS)也在这一时期陆续发射，用于研究全球变化、地质活动等重要科学问题。

总的来说，国外遥感卫星发展历程几经跌宕，从气象卫星到地球资源调查，再到多光谱和高分辨率遥感卫星，不断推动了遥感技术的进步和应用领域的扩展。

随着经济、环境、军事等领域对数据的需求不断增加，未来国外遥感卫星将继续发挥重要作用，为我们提供更加准确的地球观测数据。

雷达技术发展历程及未来发展趋势一、引言雷达技术是一种利用电磁波进行探测和测量的无线通信技术。

它在军事、航空、气象、导航等领域具有重要的应用价值。

本文将介绍雷达技术的发展历程以及未来的发展趋势。

二、雷达技术的发展历程1. 早期雷达技术的发展早期的雷达技术主要用于军事目的，用于探测敌方飞机和导弹的存在和轨迹。

20世纪30年代，英国科学家罗伯特·沃森-瓦特发明了第一个工作的雷达系统。

在第二次世界大战期间，雷达技术得到了广泛应用，对于战争的胜利起到了重要的作用。

2. 雷达技术的发展进步随着科技的进步，雷达技术得到了迅速的发展。

20世纪50年代，雷达技术开始应用于民用领域，如航空、气象、导航等。

雷达系统的探测距离和精度也得到了大幅提升。

此外，雷达技术还得到了微波、数字信号处理等技术的应用，使得雷达系统更加灵敏和高效。

3. 雷达技术的应用拓展随着科学技术的不断进步，雷达技术的应用范围也不断拓展。

除了军事、航空、气象、导航等领域，雷达技术还应用于交通监控、地质勘探、环境监测等领域。

雷达技术的发展促进了人类社会的进步和发展。

三、雷达技术的未来发展趋势1. 高精度与高分辨率未来雷达技术的发展趋势是追求更高的精度和分辨率。

通过引入新的信号处理算法和技术，雷达系统可以实现对目标的更准确的探测和测量。

同时，高分辨率的雷达系统可以提供更详细的目标信息，使得雷达技术在各个领域的应用更加广泛。

2. 多功能雷达系统未来的雷达系统将趋向于多功能化。

传统的雷达系统通常只能完成特定的任务，如探测目标的存在和轨迹。

然而，随着技术的发展，未来的雷达系统将具备更多的功能，如目标识别、目标跟踪、目标分类等。

这将使得雷达系统在各个领域的应用更加灵便和多样化。

3. 雷达与其他技术的融合未来雷达技术的发展趋势是与其他相关技术的融合。

例如，雷达技术可以与无人机技术结合，实现对无人机的监测和控制。

此外，雷达技术还可以与人工智能、大数据等技术相结合，提高雷达系统的智能化和自动化水平。

气象雷达技术的研究现状与应用随着天气的多变和严峻，对于气象雷达技术的研究与应用也越来越重要。

气象雷达技术是基于物理学原理，通过信号的方式来反映大气中的水分、雨滴、冰块等的运动状态，十分重要的是，气象雷达技术在监测气象灾害等方面具有不可替代的作用。

近年来，随着国际气象科学技术的不断发展和进步，气象雷达技术的研究与应用也得到了极大的促进。

本文将从现状和应用两方面探讨气象雷达技术的发展。

一、气象雷达技术的研究现状1. 国内外的研究进展近年来，国内外对于气象雷达技术的研究取得了显著进展。

在国外方面，美国的气象雷达技术一直处于世界领先地位，主要集中在气象雷达的制造和算法的研发方面。

早在第二次世界大战后，美国就开始了气象雷达研究的工作，并于1948年成功研制出第一台雷达。

此后，气象雷达技术在美国得到了飞速的发展和应用。

欧洲地区的气象雷达技术也逐渐向成熟状态转变，主要集中在汽车、飞机和雷达设备上的研究和应用方面。

在国内方面，气象雷达技术的研究也在不断深入。

目前，我国已经能够通过气象雷达技术获得较为准确的气象信息，以便于及时监测、预警和应对各种气象灾害。

2017年，我国成功研制出了第一台C波段气象雷达，并成功开展了在全国各地的应用试验。

此后，我国的气象雷达技术持续发展和提升，在理论和实践方面都取得了显著的进展。

2. 气象雷达技术研究难点和重点虽然气象雷达技术在研究和应用方面都取得了显著的进展，但是在研究中还存在不少难点和重点。

首先，对于气象雷达技术基本原理的解析和研究是最为基础的。

其次，对于气象雷达技术的信号处理和反演算法的研究也是非常重要的。

此外，气象雷达技术在研究中还存在着天气态研究、雷达网络研究、图像处理研究等一系列的难点问题。

二、气象雷达技术的应用1. 气象灾害的监测和预警近年来，随着气候变化和人类活动的影响，各种气象灾害的发生频率和严重程度也在不断升高。

其中，暴雨、洪水、山洪、台风等是我国常见的气象灾害。

雷达发展史雷达的基本概念形成于20世纪初。

但是直到第二次世界大战前后，雷达才得到迅速发展。

早在20世纪初，欧洲和美国的一些科学家已知道电磁波被物体反射的现象。

1922年，意大利G.马可尼发表了无线电波可能检测物体的论文。

美国海军实验室发现用双基地连续波雷达能发觉在其间通过的船只。

1925年，美国开始研制能测距的脉冲调制雷达，并首先用它来测量电离层的高度。

30年代初，欧美一些国家开始研制探测飞机的脉冲调制雷达。

1936年，美国研制出作用距离达40公里、分辨力为457米的探测飞机的脉冲雷达。

1938年,英国已在邻近法国的本土海岸线上布设了一条观测敌方飞机的早期报警雷达链。

第二次世界大战期间，由于作战需要，雷达技术发展极为迅速。

就使用的频段而言，战前的器件和技术只能达到几十兆赫。

大战初期，德国首先研制成大功率三、四极电子管,把频率提高到500兆赫以上。

这不仅提高了雷达搜索和引导飞机的精度，而且也提高了高射炮控制雷达的性能，使高炮有更高的命中率。

1939年，英国发明工作在3000兆赫的功率，地面和飞机上装备了采用这种磁控管的微波雷达,使盟军在空中作战和空-海作战方面获得优势。

大战后期，美国进一步把磁控管的频率提高到10吉赫，实现了机载雷达小型化并提高了测量精度。

在高炮火控方面，美国研制的精密自动跟踪雷达SCR-584,使高炮命中率从战争初期的数千发炮弹击落一架飞机，提高到数十发击中一架飞机。

40年代后期出现了动目标显示技术，这有利于在地杂波和云雨等杂波背景中发现目标。

高性能的动目标显示雷达必须发射相干信号，于是研制了功率、、前向波管等器件。

50年代出现了高速喷气式飞机，60年代又出现了低空突防飞机和中、远程导弹以及军用卫星，促进了雷达性能的迅速提高。

60～70年代，电子计算机、、和大规模数字集成电路等应用到雷达上，使雷达性能大大提高，同时减小了体积和重量，提高了可靠性。

在雷达新体制、新技术方面，50年代已较广泛地采用了动目标显示、单脉冲测角和跟踪以及脉冲压缩技术等；60年代出现了；70年代固态相控阵雷达和脉冲多普勒雷达问世。

国内外天气雷达发展现状及发展思考摘要:气象天气监测雷达技术是实时监测和有效预警各类突发性和灾害性气象天气最有效的技术手段。

本文围绕着国内外现代天气探测雷达的技术发展研究现状和当前我国现代天气探测雷达技术总体应用技术水平和实际应用控制能力与发达国家的差距,提出了对我国天气探测雷达技术发展的一些观点思考。

关键词：天气雷达；现状；发展思考引言我国地处东亚季风区，气候气象条件复杂,气温、降水和大风等多种气象要素变化率较大,并且往往带有突发性,这就直接导致目前我国各类气象自然灾害事件种类很多,灾害性气象天气频繁出现。

如今,我国的社会经济正在迅速发展,灾害性天气对当今我国人民日常生活和经济上的影响明显增大。

我国每年主要受暴雨、干旱、大风、台风、雷暴和冰雹等各种灾害性天气影响的人口几乎达到了6亿人次。

每年只在我国沿海偏远地区登陆的几个热带风暴,一次就可能会给我国造成几亿、几十亿，甚至更多的经济损失。

极端恶劣天气事件和各种突发性天气灾害对我国社会农业、交通、国防等各个方面的安全都必然有着严重威胁。

一、天气雷达发展现状1.1国外天气雷达发展现状美国从开始使用天气雷达至今已有三十多年的历史，从目前公布的相关资料数据来看，截止到2019年，美国已有天气雷达的总数超过三百部。

仅仅通过1988年到2000年期间实施的气象现代化项目，就完成了全国165部多普勒雷达的布点建设，覆盖了美国大陆及部分沿海海域和岛屿。

美国的天气雷达主要采用10公分和5公分两个波长，早期曾经使用过3公分的天气雷达，但受到降水衰减影响较大，不能及时提供可靠的陆地降水和热带风暴的观测资料,已经全部弃用。

日本目前天气雷达的发展也已经经历了5个阶段，典型的气象雷达主要有SSWR、PAWR、DP-PAWR等，其中SSWR配备的半导体发射机采用双极化能力，性能稳定，适用于精确降雨气象观测；PAWR是一种先进的气象雷达，适用于观测对流云高空时的分辨率，此类型雷达通常能在1分钟内快速进行全立体气象扫描；而DP-PAWR是最为先进的双极化气象雷达，用于对复杂气象条件进行快速、可靠性的观测,弥补传统单极化雷达PAWR的缺点。

雷达的昨天、今天、明天摘要：本文简要介绍了雷达技术发展简史和雷达技术在天气预测中的地位和作用。

天气雷达是监测、预警突发灾害性天气最有效的手段。

介绍了国内外天气雷达的发展现状,以及我国天气雷达总体技术水平和应用能力与发达国家的差距,然后分析制约天气雷达技术发展的一些因素,最后根据新一代天气雷达技术特点以及国际天气雷达领域的前沿应用提出了我国天气雷达的发展趋势。

一、前言雷达(Radar)是英文“Radio Detection and Ranging”缩写的译音，意思是“无线电探测和测距”，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。

因此，雷达也被称为“无线电定位”。

雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。

雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

近年来更广义的Radar的定义为：利用电磁波对目标检测/定位/跟踪/成像/识别。

雷达是战争中关键的侦察系统之一，它提供的信息是决策的主要基础。

雷达可用于战区侦察，也可用于战场侦察。

装有雷达导引头的导弹、灵巧炸弹能精确地、有效地杀伤目标。

在反洲际弹道导弹系统，反战术弹道导弹系统中，雷达是主要的探测器。

雷达技术在导航、海洋、气象、环境、农业、森林、资源勘测、走私检查等方面都起到了重要作用。

二、起源雷达的出现，是由于一战期间当时英国和德国交战时，英国急雷达显示器屏幕需一种能探测空中金属物体的雷达(技术)能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。

二战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地(搜索)轰炸、空对空(截击)火控、敌我识别功能的雷达技术。

二战以后，雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。

后来随着微电子等各个领域科学进步，雷达技术的不断发展，其内涵和研究内容都在不断地拓展。

美国国防气象卫星(DMSP)60年发展回望和换代计划初探美国国防气象卫星(DMSP)60年发展回顾和换代计划初探近60年来，美国国防部一直致力于开发和运营一系列国防气象卫星(DMSP)，以提供实时、准确且全面的天气和气候信息，为国防部门和其他相关机构的决策制定提供数据支持。

本文将回顾美国国防气象卫星的发展历程，并初步探讨其换代计划，展望美国国防气象卫星的未来。

自1962年首颗DMSP卫星成功发射以来，美国国防部共成功发射了多颗DMSP卫星，为地球上的航空、海洋和陆地部队提供了重要的天气数据和对抗能力。

这些卫星通过收集、处理和传输来自大气、海洋和陆地的数据，帮助军方进行天气预报、气象分析和应急决策等任务。

DMSP卫星具备多种观测能力，包括可见光、红外线和微波观测等，可以提供云层、降水、温度、湿度等多种气象参数的获取。

通过这些观测，DMSP卫星能够有效地监测和分析气候变化、暴雨和暴风等极端天气现象，为军事行动的规划和执行提供重要依据。

此外，DMSP卫星还具备定位和通信功能，可以为部队提供导航和通信支持。

DMSP卫星的发展历程中，经历了技术的不断进步和更新换代。

早期的DMSP卫星主要依靠单次任务和有限观测能力，但随着技术的发展，新一代的DMSP卫星开始具备更多的观测能力和数据处理能力，能够获取更精确、更全面的气象数据，提高了预报准确度和信息时效性。

然而，目前DMSP卫星系统已经进入了老化阶段，许多卫星已超过设计寿命，性能和可靠性逐渐下降。

因此，美国国防部已经着手进行DMSP卫星的更新换代计划。

该计划旨在开发和部署新一代的国防气象卫星系统，以满足未来军事需求对气象数据的要求。

新一代的国防气象卫星系统将在多个方面进行改进。

首先，新卫星将具备更高的观测分辨率和更广的数据收集能力，能够更准确地捕捉和分析大气、海洋和陆地的变化。

其次，新系统将采用先进的数据处理和传输技术，能够实现快速、可靠的数据传输和共享。

此外，新卫星还将配备更强大的通信和导航功能，提供更好的通信保障和导航支持。

教学档案教案名称都卜勒的贡献教学课程多元选修物理科特色课程教学对象普通高中一、二年级教学时间100分钟教学内容教学活动说明时间(分钟)备注一、都卜勒，不只在科学也在生活中影响你的人总是有机会，在街道旁边遇见疾驶而过的救护车，当救护车的鸣笛声渐渐地接近时，会感觉鸣笛的音调愈来愈高昂，甚至有点刺耳；但当救护车飞驰而去时，音调就愈来愈低沉了，但是，你知道吗？救护车的司机，却不认为鸣笛声的音调会有忽高忽低的改变喔！这种因为相对速度造成音调由高而低，并非幻觉或心理作用，而是一种物理现象，叫做都卜勒效应（Doppler effect）。

它是奥地利物理学家都卜勒在1842年首先发现：当观测者与波源之间有相对运动时，观测者测得的波频率与波源发出的波频率会有不同，此物理现象是因都卜勒效应引起的频率变化，称为都卜勒频移。

目前气象单位会利用都卜勒气象雷达来计算云中雨滴接近或远离的速度，你不觉得最近的气象预报超准的吗？气象雷达具有全天候观测的特性，并可观测大范围的降雨与气流特征的能力，对于气象观测而言为相当重要的工具，基本上现在中央气象局使用的雷达都是都卜勒雷达。

随着科技的发展，气象雷达的观测技术日新月异，近年来美国大气暨海洋总署NOAA正在升级美国境内的雷达技术，这次最主要就是将雷达更Play store中的都卜勒效应APP：30新为双偏极化（dual polarization）技术，期能提供精准与多样性的天气监测信息。

因为电磁波行进时具有方向性，双偏极化气象雷达设计可分别发射并接受水平与垂直方向的电磁波（都卜勒气象雷达只有水平方向），对于大气中降水的分布、形状以及相态（液相、冰相）提供更精准的分辨且使讯号更清晰，更可过滤虫鸟飞经雷达附近时造成的噪声。

雷达（radar）一词是无线电侦测与测距（RadioDetection AndRanging）的缩写，意思是以无线电波进行物体的探测及测距。

雷达除气象用途之外，也常用于航空方面，包括飞航中的飞机定位显示，在飞机降落（ILS仪降系统）提供相当好的保障等。