天气雷达原理思考题

多普勒天气雷达原理与业务应用测验一（一至四章）一、填空题1、天气雷达是探测降水系统的主要手段，是对强对流天气（冰雹、大风、龙卷和暴洪）进行监测和预警的主要工具之一。

2、RDA由四个部分构成：发射机、天线、接收机和信号处理器。

3、PUP可以通过以下三种方式获取产品：（1）常规产品列表；（2）一次性请求；（3）产品-预警配对。

4、S波段和C波段的雷达波在传播过程中主要受到降水的衰减，衰减是由降水离子对于雷达雷达波的散射和吸收造成的。

5、.新一代多普勒雷达估测累计降水分布时，雷达采样时间间隔一般不应超过10分钟，除受本身精度限制外，还受降水类型（Z-R关系）、雷达探测高度、地面降水差异和风等多种因素影响。

6、多普勒雷达能测量的一个脉冲到下一个脉冲的最大相移上限是180度，其对应的径向速度值称为最大不模糊速度。

7、径向速度图中，零等速线呈“S”型表示，实际风随高度顺时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的西风。

反之，零等速线呈反“S”型表示，实际风随高度。

逆时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的东风。

8、WSR-88D和我国新一代天气雷达的脉冲重复频率在300-1300范围内。

9、多普勒天气雷达的最大不模糊距离与雷达的脉冲重复频率成反比，相应的最大不模糊速度与脉冲重复频率成正比。

10、对于SA和SB型雷达，基数据中反射率因子的分辨率为1K M×1°，而径向速度和谱宽的分辨率为0.25K M×1°。

11、积状云降水一般有比较密实的结构，反射率因子空间梯度较大，其强度中心的反射率因子通常在35dbz以上，而层状云降水回波比较均匀，反射率因子空间梯度较小，反射率因子一般大于15dbz而小于30dbz。

12、雷达波束和实际风向的夹角越大，则径向速度值越小；实际风速越小，径向速度也越小。

13、如果一个模糊的径向速度值是 45 节，它的邻近值是-55 节，最大不模糊径向速度是 60节，那么这个径向速度的最可能值是节（-75）14、我国的新一代天气雷达主要采用（VCP11、VCP21、VCP31）三种体扫模式。

多普勒天气雷达原理与业务应用试题1、新一代天气雷达主要有哪三个部分组成？ 答：雷达数据采集（RDA ）、雷达产品生成（RPG ）和主用户处理器（PUP ）。

2、雷达数据采集（Radar Data Acquisition ）简称RDA ，有哪几部分构成？ 答：发射机、天线、接收机和信号处理器。

3、主用户处理器（Principal User Processor ）简称PUP ，主要功能是什么？ 答：获取、存储和显示产品。

4、新一代天气雷达第一级数据是由接收机输出的模拟数据，第二级数据是由信号处理器产生的最高时空精度的高分辨率数据，称为 基数据 ；第三级数据是由RPG 生成的数据，称为 产品数据 。

5、新一代天气雷达有哪4种常用体扫模式？强对流天气过程中最好使用何种扫描模式？新一代天气雷达有VCP11、VCP21、VCP31、VCP32四种常用体扫模式。

强对流天气过程中最好使用VCP11体扫模式。

6、雷达气象方程为ii kdr t r rr h G P P 单位体积∑⎰=-σψπθφλ02.0222210.)2(ln 1024，其中G 表示 天线增益 ，λ表示 雷达波长 ， σ表示 粒子的后向散射截面 。

7、在瑞利散射条件下，单位体积单位体积∑∑=6245||ii Dk λπσ，定义反射率因子单位体积∑=6i DZ ，则雷达气象方程可表示为C P r Z r 2= ，其中2223||)2(ln 1024K h G P C t λθφπ=。

在不满足瑞利散射条件下，雷达气象方程要表示为同一形式CP r Z re 2=，则e Z 称为 等效反射率因子 。

8、反射率因子和回波功率的表示形式分别定义为 0lg10Z Z dBZ ⋅=（10=Z 36/m mm ）和minlg 10P PdB r⋅=，将雷达气象方程CP r Z r2=变换为minmin lg 10lg10lg 20lg 10P CP P r Z r -+=，即A r dB dBZ -+=lg 20，其中r lg 20为 距离订正 项，minlg10P CA =是只与 雷达性能 有关的常数。

多普勒天气雷达探测和应用试题多普勒天气雷达探测和应用试题一、填空题1、多普勒天气雷达可获取的基数据有（、和）2、我国新一代天气雷达系统主要由（、、）。

3、多普勒雷达提供了（三）种基本产品；揭示了所有回波中最高反射率因子的产品是（）；（）与基本速度产品类似，只不过减去了由风暴跟踪信息(STI)识别的（）（缺省值），或减去由操作员选定的（）。

4、垂直累积含水量表示的是将反射率因子数据转换成等价的（），并且假定反射率因子是完全由（）反射得到的。

5、涡旋特征（）是业务上用以探测强烈龙卷的一种方法。

TVS的定义有三种指标：（、、）。

6、垂直剖面产品只能通过用户处理器中（PUP）中的（“”）获取7、雷达接收到的降水回波信号是降水粒子对雷达所发射电磁波的（）产生的，因此电磁波在降水粒子上的（）是天气雷达探测降水的基础。

8、当波源和观测者做相对运动时，观测者接受到的频率和波源的频率不同，其频率变化量和相对运动速度大小有关，这种现象就叫做（）。

9、当脉冲重复频率PRF增大时，最大探测距离Rmax（），最大不模糊速度Vmax（）；当重复频率PRF减小时，最大探测距离Rmax（），最大不模糊速度Vmax却（），这就是多普勒两难问题。

10、某点的径向速度为零，实际上包含两种情况。

一种是该点处的( )与该点相对于雷达的径向互相（ )；另一种情况是该点的( )。

11、根据对流云强度回波的结构特征，风暴分为单体风暴、（）和超级单体风暴。

12、（）由几个处于不同发展阶段的单体所组成，通常在（）前进方向的右侧不断有新单体生成和并入，并在风暴内部继续发展增强成为主要单体，而原来老单体则减弱消散。

13、中尺度气旋常和强烈上升气流相伴，可用（）模型来描述。

14、超级单体风暴是一种具有特殊结构的强风暴，常伴有强风、局地暴雨、冰雹、下击暴流，龙卷，在低层风暴的运动右后方为（）回波。

15、下击暴流的尺度很小，持续时间很短。

对大量观测事实研究表明，下击暴流按尺度可分为两种：（）下击暴流和（）下击暴流16、飑线是满足线状或窄带状MCS标准的（）系统，是一条规则、活跃的风暴线。

雷达气象学复习思考题一、名词解释平均功率、方向性图、波束宽度、天线增益、雷达截面、雷达反射率、反射率因子、晴空回波、衰减系数、衰减截面、有效照射深度、有效照射体积、折射指数N单位、等效地球半径、等射束高度图二、简答题1.天气雷达的基本工作原理？2.PPI和RHI有何不同？3.粒子群的总回波功率能否是单个粒子的回波功率之和？为什么？4.对于10cm和5cm的天气雷达，什么样的气象目标物会满足瑞利散射近似？5.有了雷达反射率，为什么还要引入雷达反射率因子？6.雨对雷达波的衰减规律是什么？7.决定雷达最大探测距离的因素有哪些？8.标准大气折射时电磁波传播有何特征？9.大气水平分布非均一情况下出现探测“盲区”的原因是什么？10.雷达和雨量计测量降水各自的优缺点是什么？三、论述题1.简述天气雷达的未来发展方向？2.如何计算粒子对雷达波的衰减？3.论述实际工作中如何考虑大气、云、雨、雪、冰雹对雷达波的衰减问题。

4.推导天线辐射强度在两半功率点间均匀分布时单个目标物的雷达气象方程？5.推导天线辐射强度在两半功率点间均匀分布时云和降水的雷达气象方程？6.写出雷达气象方程：⎰⋅+-=-R 0kdR 2.022*********Z 2m 1m R 11024ln2ψλϕθπh G P P t r中各参数的含义，并讨论方程该雷达方程的适用范围。

7. 简述折射指数随高度变化的几种形式，各有何特点？8. 地球球面和大气折射对探测目标物有怎样的影响？9. 影响雷达定量测量降水精度的主要因素有哪些？①基本假定上：正压模式假设大气满足静力平衡，有自由面，是自动正压大气模型；斜压模式仅假定大气满足静力平衡，考虑大气斜压性，可以考虑温度平流，垂直运动。

②研究范围上：正压模式只研究大气某一层运动，斜压模式可研究大气的三维运动。

③差分格式上：正压模式仅考虑水平差分格式，斜压模式水平差分，垂直差分都要考虑。

④方程上：正压模式根据潜水方程组，没有考虑非绝热加热、摩擦、水汽方程；斜压模式根据σ坐标通量方程组，考虑了非绝热加热、摩擦、水汽方程和温度扩散。