第六部分 多普勒天气雷达原理与应用（周长青）
我国新一代天气雷达原理；天气雷达图像识别；对流风暴的雷达回波特征；新一代天气雷达产品
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。
2/3730/776.0TeTPN波束直线传播波束向上弯曲波束向下弯曲000dzdNdzdNdzdN
三、了解雷达气象方程
在瑞利散射条件下，雷达气象方程为：
22232ln1024KhGPct
ZrcPr2
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’。
天气雷达简介
一、概 述
天气雷达是探测大气中气象变化的千里眼、顺风耳。天气雷达通过间歇性地向空中发射电磁波（脉冲），然后接收被气象目标散射回来的电磁波（回波），探测400多千米半径范围内气象目标的空间位置和特性，在灾害性天气，尤其是突发性的中小尺度灾害性天气的监测预警中发挥着重要的作用。
天气雷达主要由天线、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
目标距离的测定：由电磁波的传播速度(近似v=c)和探测脉冲与回波信号之间的时间间隔Δt来确定。
r=c Δt /2 (1.1)
通常，时间间隔以μs为单位，故上式可写成：
r=0.15Δt(km)或r=150Δt (m) (1.2)
目标方位角和仰角的测定:目标的方位角和仰角的测定是依靠天线的方向性来实现的。天气雷达的天线具有很强的方向性，它能将探测脉冲的能量集中地向某一方向发射。同样，它也只能接收沿同一方向来的回波信号。所以，只有当天线对准目标时，才能接收到目标的回波信号。根据这一原理，当发现目标时，天线所在的方位角和仰角就是目标相对于雷达的方位角和仰角。
目标特性的测定:气象目标对雷达电磁波的散射是雷达探测大气的基础。
降水回波：云、降水粒子的散射。随相态、几何形状不同而异，雷达回波功率是由有效照射体积内所有气象目标产生的。
晴空回波：在大气中的无云区或很小粒子所组成的云区探测到回波。气象条件两种：一是大气中存在折射指数不均匀的区域，即湍流大气造成了对雷达波的散射；二是分层大气中存在折射指数垂直梯度很大的区域，即大气对雷达波造成了镜式反射。
第 1 页 共 4 页 教案：操作系统简介及其窗口组成、认识图形用户界面
学
科 计
算
机 第二章 Win7 操作系统
第1节操作系统简介及其窗口组成
第2节 认识图形用户界面 审 批 签 字
授 课 时 数 授 课 方 法 讲授+实践 教 具 电脑
授 课 时 间 授 课 班 级
教 学 目 的 让学生了解操作系统的含义，了解常见的操作系统，掌握Windows的窗口组成及其相关操作，掌握菜单和任务栏相关操作。
教 学 重 点
和 难 点 Windows 的窗口组成及其相关操作。
复 习 提 问 计算机的基本术语的含义与指标。
教 学 内 容、方 法 和 过 程 附 记
一、复习提问：
我们学过了计算机的硬件组成，了解了计算机的发展史及其应用，今天我们来学习计算机的操作，让大家从技能上提高计算机知识。
二、新课：
（一） 计算机操作系统简介
1、 常用操作系统：
1） DOS
2） Windows
3） 其他
2、 文件系统
1） 文件的基本概念
（1） 文件名：
XXXXXX . XXX
文件名 扩展名
文件名中不能使用的字符：空格符 < > / | \ ：”
* ?。
不允许命名的文件名：Aux、Com1、 Com2 、Com3、
Com4、Con 、Lpt1、Lpt2、Prn、Nul。
（2）文件类型：扩展名及其意义（表2—1）
（3）文件属性：只读、隐藏、存档。 第 2 页 共 4 页 教案附页
教 学 内 容、方 法 和 过 程 方 法 和 指 导
2）目录结构
（1）磁盘分区
主分区C：
扩展分区D：、E：、F：
格式化的操作及其作用。
（2）目录结构：树状目录结构
（3）目录路径：
绝对路径
相对路径
3）Windows文件系统
FAT
FAT32
NTFS
4） 文件关联：注意利用“打开方式”来指定文件关联
第３０卷增刊２ 气象研究与应用 ２００９年１２月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩＣＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ Ｖｏ１．３０增刊２ Ｄｅｅ．２００９
文章编号：１６７３—８４１１【２００９）增刊２－０２２６—０２
ＣＩＮＲＡＤ．ＳＡ多普勒天气雷达产品简介
钟常鸣
（北海市气象局，广西北海５３６０００）
摘要：ＣＩＮＲＡＤ－ＳＡ多普勒天气雷达的产品包括基本产品和导出产品，产品由雷达产品生成子系统（Ⅺ ）生成ｏ－基 本产品包括反射率因子、基本径向速度和谱宽等３类，共１５种产品，最常用的基本产品是１９、２７号产品。导出产品 是由数字化的基本数据经过使用特定的算法做进一步处理而生成的产品，最常用的有组合反射率因子（ｃＲ ３５）、反 射率因子垂直剖面（ＲＣＳ ５０）、回波顶（ＥＴ ４１）、一小时累积降水（０ＨＰ ７８）、三小时累积降水（ＴＨＰ ７９）、垂直累积液态 水（ＶＩＬ ５７）、弱回波区（ｗＥＲ ５３）、速度方位显示风廓线（ＶｗＰ ４８）等。 关键词：ＣＩＮＲＡＩ）－ＳＡ雷达；产品
天气雷达是气象部门监测强对流天气、热带气
旋、暴雨等灾害性天气的主要工具之一。为了提高
此类灾害性天气的监测和预警能力，２０世纪末我国
开始建设中国新一代多普勒天气雷达网，组成我国
新一代多普勒天气雷达网的雷达有７种型号，在我
国沿海地区和多强降水地区布设的新一代多普勒天
气雷达的型号是ＣＩＮＲＡＩ）－ＳＡ。
ＣＩＮＲＡＤ－ＳＡ多普勒天气雷达由雷达数据采集
子系统（ ＇ＪＡ）、雷达产品生成子系统（ＲＰＧ）和主用
户终端子系统（ＰＵＰ）３个子系统以及连接它们的通
讯线路组成，其对强对流天气、热带气旋、暴雨等灾
害性天气具有很强的监测和预警能力。ＣＩＮＲＡＤ－
ＳＡ多普勒天气雷达生成的产品丰富多样，很多产品
是以往常规天气雷达不具备的，了解这些产品的特
性，是利用好ＣＩＮＲＡＤ－ＳＡ多普勒天气雷达的基础。
