国内气象雷达

中央气象台单站雷达
中央气象台单站雷达，作为一种新型气象观测设备，可在长距离（约10公里）内实现实时监视雨量情况。

它可以将空中大片地区的雨滴运动变化及深入观测，以便在一定距离内判断大量雨区，以及确定同一地区雨量大小与时变性。

同时，它还可以测定低空的温度、风速和风向，记录低空的云量、云类及可见度等气象要素，以了解空气湿度、云状及能见度的变化，以及集中的小型气象系统的特征。

它结合自动跟踪计算（ATC）技术，可自动跟踪移动雷达，并且可以通过雷达图像实时分析、监测和识别雷暴强度，以便采取应急措施以保护公众安全。

由于其独特的优势，中央气象台单站雷达在气象观测领域已经取得较为突出的成就，及时准确地掌握大量气象观测资料，为地面工作人员和气象相关行业提供高度依赖的数据支持，从而为人们的安全着想和气象灾害的有效防御提供可靠的保障。

另一方面，中央气象台单站雷达还具有较全面的观测能力，它的配备设备可以
满足人们对气象观测的各种必要需求，如湿度要素，雨量要素等等。

从而使其受到越来越多企业和气象界人士的重视，而且未来还在不断拓展更新技术来满足市场需求，更好服务气象界人才。

总之，中央气象台单站雷达在气象观测领域的广泛应用，为人们的安全提供了
有力的保障，为企业和气象界人士提供了有益的“依靠”。

随着科学技术和不断发展趋势，未来中央气象台单站雷达必将发挥更大作用，预计它将会成为气象观测领域不可缺少的优势品牌。

我国天气雷达的发展和趋势汪章维杨安良丁华君陈昊王晗(浙江省气象局，浙江杭州30018)摘要:从天气雷达发展历程介绍我国气象雷达发展现状，对双偏振、相控阵、协同观测、精细化观测等气象雷达新技术进行了阐述，通过本文可以了解我国气象雷达最近20年取得的成就，分析新体制雷达在气象监测方面的优势和特点，目前新体制气象雷达还存在哪些不足。

从气象业务需求角度，分析未来天气雷达的发展趋势，可能向什么方向发展。

关键词:雷达;双偏振;相控阵;软件雷达0引言随着本世纪即将进入第20个年头，我国已规划建设完成了200余部新一代天气雷达，建成了技术先进、全球规模最大的新一代天气雷达监测网，其中代表性的雷达是WSＲ-98D天气雷达，该雷达属于S波段，较X、C波段雷达雨衰小，探测范围较大，优势明显，适合建设在我国中东部地区，在短时临近天气监测预报领域、强天气监测和预警、防灾减灾、公共服务等方面中发挥了重要的作用。

随着现代科技发展，需要深入地对雷达近几年技术进步和成果应用情况进行总结和研究，了解气象雷达未来的发展趋势和应用需求，将目前业务上存在的一些技术难题和雷达新技术结合起来。

挖掘雷达资料在实际预报中应用价值，发挥雷达在短临、强对流天气预报中的优势，目前新体制雷达发展较快，特别是相控阵气象雷达，已经成为热点，在舰船上使用较多，利用军用相控阵雷达，开辟一个气象通道。

但离实际应用还有一段距离，从全国已建成的新一代天气雷达现状看，双偏振技术在S波段天气雷达上得到大范围应用，在现有双偏振气象雷达提高应用研究水平和功能拓展是现阶段较理想的选择。

1气象雷达发展历程二战以后，雷达技术逐渐应用在气象上，从20世纪50年代开始的非相干体制雷达，到80年代末脉冲多普勒体制，早期电子管器件到90年代末超大集成电路芯片出现，接收机从模拟中频进入数字中频，雷达核心部件也随着科技的发展，更新非常快，发射机技术体制从磁控管、速调管发展到现在采用全固态、相控阵技术，所有这些创新源于新的电子器件的出现，雷达设备越来越小型化，而且稳定性提高，新功能增多。

第十四章多普勒天气雷达知识第一节引言RADAR（Radio Detection and Ranging）是一个利用电磁波进行探测、定位的仪器。

最早用于军事目的，后来在气象部门也逐渐得到使用。

它具有准确、客观和实时的特点。

近年来，多普勒雷达的技术也逐渐成熟，它除了保持常规天气雷达的特点外，还通过计算频率（相位）的变化，提取风场的一些特征，因而更具有使用价值。

我国新一代天气雷达建设是我国20世纪末、21世纪初的一项跨世纪气象现代化工程。

我国新一代天气雷达组网的目标和原则是：在我国东部沿海和多强降水地区和四川盆地的大部分地区，布设S波段（波长10cm）新一代天气雷达；在我国强对流天气发生和活动比较频繁、经济比较发达的中部地区，布设C波段（波长5cm）新一代天气雷达；其它地区，即我国第一地形阶梯地域的青、新、藏等流域暂不布设全国组网的站点；但省（区）会所在地和重要地区根据气象服务工作的需要和可能，按统一业务布点要求设置新一代C波段天气雷达，作为局地监测和服务使用。

计划在全国部署158部新一代天气雷达。

图14-1为其中的126部的站点示意图。

截止到2005年5月份为止，已布设80余部新一代天气雷达。

图14－1我国新一代天气雷达网站新一代天气雷达将全部选用Ｓ和Ｃ两种波段，选取全相干体制，其主要探测和测量对象，包括降水、热带气旋、雷暴、中尺度气旋、湍流、龙卷、冰雹、融化层等，并具备一定的晴空回波的探测能力。

第二节多普勒天气雷达的基本工作原理粒子对电磁波作用的两种基本形式是散射和吸收。

气象目标对雷达电磁波的散射作用是雷达探测大气的基础。

当天气雷达间歇性地向空中发射电磁波（称为脉冲式电磁波）时，它以近于直线的路径和接近光波的速度在大气中传播，在传播的路径上，若遇到空气分子、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。

粒子产生散射的原因是：粒子在入射电磁波的作用下被极化，感应出复杂的电荷分布和电流分布，它们也要以同样的频率发生变化，这种高频率变化的电荷分布和电流分布向外辐射的电磁波，就是散射波。

中国天气网雷达使用说明书
1、中国天气网雷达是由雷达主机和数据处理软件组成，雷达开机后，用户可以在中国天气网首页的"实时信息"中查看到实时的天气情况。

2、雷达数据主要包括：1、雷达的发射功率。

2、雷达接收到的回波信号（主要是降水回波）的强度，平均风速与风向角及其他气象参数。

3、多普勒风速与风向角及等效仰角
4、降水回波特征，如有无云回波或其它回波带。

5、温度（主要是空气温度）及等效仰角。

6、风廓线（速度分布）；主要是速度图，包括速度等值线和矢量速度图中各向异性区域的计算。

1、多普勒平均相。

气象雷达的现状及其发展趋势作者：晁斌来源：《科学与财富》2019年第03期摘要：灾害天气会对人们的日常生活和生产造成极大的影响，甚至造成生命和财产损失。

为了有效的控制和降低损失，应当对这种天气进行准确的监控。

使用气象雷达能够实现对突发灾害性天气的提前预警和实时监测，具有重要的意义和价值。

而随着科技的发展，气象雷达取得了一定的进展。

为了推动其进一步发展，本文主要对气象雷达的现状及其发展趋势做出了分析。

关键词：气象雷达；现状；发展趋势前言：我国大部分处于东亚季风性气候地带，同时幅员辽阔，横跨纬度较大，因而气候条件十分复杂。

很多气象要素如风、降水、气温等，都会随时变化，并且有突然性特点，导致我国容易发生各种灾害性天气，同时灾害种类较多。

这些灾害性天气将对人们的日常生活生产造成极大影响，造成巨大的经济损失。

为了对灾害性天气进行有效的预防，采用气象雷达对天气变化加以监测，提前发现气候变化，及时采取应对措施，以降低灾害程度，减少损失。

1 气象雷达的基本现状1.1 国内气象雷达的发展历程我国气象雷达的发展历程，主要经历了三个阶段。

首先是常规模拟气象雷达阶段，主要在20世纪60-70年代，天气观测网中由51部不同型号雷达构成，在人工影响天气作业、沿海台风联防、局部灾害性天气警戒等方面发挥了作用。

但是和发达国家相比，在应用能力、技术水平等方面，存在着20-30年的差距。

其次是数字化气象雷达阶段，主要在20世纪70-80年代，应用数字化气象雷达，对雷达回波强度信息等，通过计算机技术实现数字化处理，进而在预警、分析、监测中生产准定量，信息分析加工处理速度大大加快，雷达预警监测性能也得到了提升。

最后是多普勒前期雷达阶段，主要在20世纪90年代至今，是随着国家需求增长，以及国外雷达技术发展的基础上产生的，同时也对相应的功能规格需求加以制定[1]。

多普勒气象雷达的引用，极大的缩短了我国与发达国家的技术应用差距。

1.2 国外气象雷达的发展现状国外气象雷达也经历了漫长的发展过程，例如，美国从1988年开始，积极开展气象现代化发展，建成了200座多普勒雷达站，对美国大陆及部分岛屿、海域实现了全覆盖。

雷达与卫星气象学第一部分第一章一、我国天气雷达的频率范围1．S波段天气雷达的频率范围在2700MHz-2900MHz；C波段天气雷达的频率范围在5300MHz-5500MHz；X波段天气雷达的频率范围在8000MHz-12500MHz；2．CINRAD-SA\CINRAD-SB\CINRAD-CB分别属于哪个波段。

二、天气雷达原理及组成：1．常规天气雷达：天气雷达间歇性地向空中发射电磁波（称为脉冲式电磁波），它以近于直线的路径和接近光波的速度在大气中传播，在传播的路径上，若遇到了气象目标物，脉冲电磁波被气象目标物散射，其中散射返回雷达的电磁波（称为回波信号，也称为后向散射），在荧光屏上显示出气象目标的空间位置等的特征。

2．多普勒天气雷达：当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差，称为多普勒频率。

根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。

同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线，滤除干扰杂波的谱线，可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。

所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强，能探测出隐蔽在背景中的活动目标。

3．天气雷达组成：主要由天线、馈线、伺服、发射机、接收机、信号处理、产品生成、显示终端等组成。

天线：发射/接收电磁波；馈线：传导电磁波；伺服：天线等的运转；发射机：产生电磁波；接收机：接收处理电磁波信号处理：处理回波信息；产品生成：根据算法，生成应用产品/控制雷达；显示终端：显示产品、控制雷达4．新一代天气雷达的基本结构：主要由三大系统组成：RDA—雷达数据采集子系统；RPG—雷达产品生成子系统；PUP—主用户终端子系统。

5．RDA主要结构：天伺系统、发射机、接收机、信号处理；主要功能是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本数据——反射率因子、平均径向速度和径向速度谱宽。

民航安全保障领域气象雷达技术的应用简述摘要:气象雷达在现阶段的民航领域有着广泛的应用，有效的提高了民航飞行的安全性、稳定性，在一定程度上减少了民航领域的潜在安全风险。

本文阐述了民航安全保障领域气象雷达技术的应用概况，简单的分析在民航领域中国的一些气象雷达的技术应用。

关键词:民用航空;安全保障;气象雷达气象雷达也是现代雷达应用领域中的一个很重要的组成部分，在发展的进程中逐步的被运用于气象预警、农村、电力和交通运输等诸多应用领域当中。

在中国民航的发展过程中，要想更有效的保证航班的安全，就必须全面的使用雷达，同时对低空的风切变、湍流等危险状况也可有效的监测，为民航的安全航行做好保障。

1气象雷达风切变探测风切变，就是指在飞机行驶过程中产生的小尺度或高度风力突然变化的一个现象，在飞机飞行的过程中风力的突然变化也会给飞行器的剪切造成一些影响，从而导致飞行器产生举升压力等异常变化的情况下，会造成飞行器机件受到损伤，最严重的时候甚至会导致航空器的空难发生，在风切变中600m以下的现象就属于低空风切变(LAWS)，这在航空领域中被认为造成飞机事故的"无形杀手"，在现阶段的民航领域中为了有效的对风切变进行检测和规避，就要在民航机场安装针对风切变检测装置，一般有风廓线雷达、低空风切变预警系统(LLWAS)、机场终端多普勒雷达控制系统、地面测风激光雷达等，主要有微波雷达技术风割断检测方法和激光雷达风割断测试方法，在民航的实际雷达探测过程中，低杂波很容易对飞行器产生影响，而多普勒气象雷达技术能够更有效的控制低地杂波影响、解决雨减弱和测量低反照率下的风切变信息较薄弱的技术难题，因此要采用有脉冲对法、快速傅里叶变换法、自适应滤波法和频谱模式分析法来测试分割断雷达技术信息的方法。

2气象雷达湍流探测在天气雷达的检测过程中，湍流就是指在民航飞机飞行过程中所出现的与微粒速度差异很大的天气目标，在这里所谓的速度差异就是指与微粒速度的大范围频谱，频谱大小和湍流速度是成正比的，在民用领域中湍流问题对航空器的安全性也产生了很大的影响，首先就是大气湍流探测问题，是由大气高速的、无序的运用所造成的一个现象，最普遍的现象就是大气气流运动速度过于快速变化，且方向变化极不平衡。

天⽓雷达原理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。

三、了解雷达⽓象⽅程其中Pr表⽰雷达接收功率，Z为雷达反射率，r为⽬标物距雷达的距离。

Pt表⽰雷达发射功率，h为雷达照射深度，G为天线增益，θ、φ表⽰⽔平和垂直波宽，λ表⽰雷达波长，K表⽰与复折射指数有关的系数，C为常数，之决定于雷达参数和降⽔相态。

四、了解距离折叠最⼤不模糊距离：最⼤不模糊距离是指⼀个发射脉冲在下⼀个发射脉冲发出前能向前⾛并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c为光速，PRF为脉冲重复频率。

距离折叠是指雷达对雷达回波位置的⼀种辨认错误。

当距离折叠发⽣时，雷达所显⽰的回波位置的⽅位⾓是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。

当⽬标位于最⼤不模糊距离（Rmax）以外时，会发⽣距离折叠。

换句话说，当⽬标物位于Rmax之外时，雷达却把⽬标物显⽰在Rmax以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。

五、理解雷达探测原理。

反射率因⼦Z值的⼤⼩，反映了⽓象⽬标内部降⽔粒⼦的尺度和数密度，反射率越⼤，说明单位体积中，降⽔粒⼦的尺度⼤或数量多，亦即反映了⽓象⽬标强度⼤。

反射率因⼦（回波强度）：Z??N(D)D6dD63即反射率因⼦为单位体积内中降⽔粒⼦直径6次⽅的总和。

新一代天气雷达观测规定（修订）新一代天气雷达观测规定（修订）编写说明新一代天气雷达观测规定（修订）是在《关于印发《新一代天气雷达观测规定》的通知》（气测函〔2005〕81号）的基础上，结合天气雷达质量整改工作需要编制而成。

本规定由中国气象局气象探测中心组织起草，主要编写人员包括：周旭辉、李斐斐、周薇、陈玉宝、邵楠等。

第一章总则第一条为适应新一代天气雷达业务发展，进一步加强对新一代天气雷达业务的管理，根据《中华人民共和国气象法》及《气象设施和气象探测环境保护》，并考虑到新一代天气雷达功能及特点制定本规定。

第二条新一代天气雷达是指中国气象局布网的CINRAD系列的新一代天气雷达，S波段新一代天气雷达有CINRAD/SA、CINRAD/SB、CINRAD/SC等；C波段新一代天气雷达有CINRAD/CA、CINRAD/CB、CINRAD/CC和CINRAD/CD等。

第三条新一代天气雷达观测是气象业务观测的重要组成部分，新一代天气雷达观测业务包括雷达开关机、数据采集、处理、存储、传输、整编、填报报表、归档、雷达系统的维护维修、定标和气象探测环境保护等内容,本规定是新一代天气雷达业务的基本准则。

第四条新一代天气雷达观测的主要目的是监测和预警灾害性天气。

探测重点是热带气旋、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴、沙尘暴以及其它天气系统中的中小尺度结构等。

第二章岗位要求及职责第五条从事新一代天气雷达业务工作的人员应具备相关专业大专及以上学历或中级及以上技术职称。

第六条从事新一代天气雷达业务工作人员的主要职责包括：（一）严守工作岗位，严格按照本规定开展观测工作，认真分析雷达回波及其演变，做好重要天气的监测和预警，确保重大灾害性天气观测无遗漏和资料的可靠性、完整性及真实性；(二) 认真填写、妥善保管各种电子档和纸质记录、表簿和各类技术档案；(三) 严格执行值班制度、交接班制度、雷达运行监控制度和其他有关规章制度；（四）负责雷达系统运行保障、工作模式选择、雷达系统适配参数设置、元数据参数配置、系统软件维护；（五）负责雷达系统定标，以及雷达系统和附属设备的维护、保养与检修，保证雷达系统和附属设备可靠运行。

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。

中国气象单站雷达
中国气象单站雷达是气象观测技术中重要的一环，具有重要的现实意义。

它不仅提供了可靠的气象观测数据，而且可以检测准确的风速、风向、降水量等气象要素。

中国气象单站雷达是气象观测仪器的先进应用，结合其他气象设备和气象计算系统，能够提供准确的气象观测数据。

雷达的获得波通信技术飞跃式发展，目前雷达类设备的覆盖率与技术参数均有重大改进，准确度明显提高。

此外，中国气象单站雷达还能够直接检测大气湿度、污染物浓度等更小尺度的物理参数。

它不仅可以监测降水状况、检测雨量和温度，也可以检测大气中毒素和污染物的准确度更高，为实现大气质量可持续监测和控制提供了重要的技术保障。

总之，中国气象单站雷达具有获取可靠气象观测数据、检测准确的气象要素、及更小尺度物理参数等多种优点，是气象观测技术中重要的一环，也是气象数据可持续监测和管理的基础设施。

因此，中国气象单站雷达为解决区域气象问题和改善人民生活质量提供了可靠的数据保障，也为监测和预测气象环境提供了重要的参考和依据，具有十分重要的现实意义。

中国气象雷达
答：中国气象雷达的好处是：实现“监测精密、预报精准、服务精细”的重要“利器”，在提高强对流天气监测能力、筑牢气象防灾减灾第一道防线中具有特殊地位。

自从有了雷达和气象卫星的探测，没有一个台风能逃过气象工作者的眼睛。

我国幅员辽阔，气象灾害种类多且多发频发，极端天气气候事件对农业、水资源、交通、能源、粮食和国防等安全带来了极大的威胁。

如何有效地监测预警突发性和灾害性天气，是广大气象工作者的一项重大任务，而新一代天气雷达是对灾害性天气监测的一种有效探测设备。

多年来，雷达用不一般的业绩证明了它的“国之重器”地位和“支柱”作用。

1999年，我国第一部SA型新一代天气雷达在安徽省合肥市建成，在联调期间就探测到了安徽-江苏的强冰雹带。

此外，根据国家有关部门的统计，雷达项目是见效最快、效益最好的项目之一。

可以说，每建设一部雷达，就产生实实在在的经济、社会效益。