CINRAD PUP 操作手册
北京敏视达雷达有限公司
2000年4 月
目录
第一章概述 (4)
CINRAD PUP的定义 (4)
CINRAD PUP的功能 (4)
CINRAD PUP的操作主界面 (4)
视窗 (4)
菜单 (7)
工具栏 (9)
状态栏 (10)
第二章产品的请求和控制 (11)
产品请求 (11)
一次性产品请求 (One time product) (11)
日常产品集请求 ( Routine product set ) (13)
天气警报请求 ( Alert ) (14)
产品接收 (15)
产品队列 (16)
产品保存 (16)
产品分发 (17)
第三章参数定义和说明 (19)
参数定义及说明 (19)
弱回波区(WER)产品仰角切面 (23)
第四章产品显示和图象控制 (25)
产品显示 (25)
检索产品 (25)
队列产品 (27)
用户产品集 (28)
重显产品 (29)
自动显示产品 (30)
动画显示 (31)
放大显示和重置中心 (33)
区分数据级 (34)
过滤功能 (34)
合并功能 (35)
闪烁功能 (35)
图象灰化功能 (35)
颜色恢复功能 (35)
迭加显示 (36)
光标位置 (37)
光标连接 (37)
地图 (38)
产品打印 (40)
保存图象 (40)
隐藏产品 (40)
第五章 CINRAD PUP 控制 (41)
连接 (41)
断接 (41)
重新启动 (41)
关机 (41)
第六章雷达状态和警报 (42)
6．1雷达系统状态监测 (42)
通讯状态监测 (44)
性能监测 (44)
RPG可用产品 (44)
天气警报 (45)
第七章编辑功能 (46)
编辑工具 (46)
编辑状态 (46)
Annotation —产品注释的编辑 (47)
Cross Section —剖面位置的编辑 (48)
Alert Area —报警区的定义 (48)
Maps —地图的编辑 (49)
编辑功能的退出 (49)
第八章适配数据 (50)
日常产品集 (50)
警报 (51)
地图 (52)
迭加 (53)
彩色表 (53)
雷达站 (54)
定义专用符号 (56)
第九章帮助 (57)
帮助主题 (57)
按内容检索 (57)
按关键字查找 (58)
关于帮助 (59)
第十章视窗控制 (60)
最大化视窗 (60)
平铺全部视窗 (60)
关闭全部视窗 (60)
附录1雷达产品名、产品号中英文对照表 (61)
附录2 CINRAD PUP 系统配置 (62)
第一章概述
CINRAD PUP的定义
PUP ( Principal User Processor ) —主用户处理器是沿袭 NEXRAD 的名称，实际上PUP 就是雷达显示工作站。本手册谈到的PUP主要是指运行于显示工作站上的, 与中国新一代多普勒天气雷达（CINRAD）相配套的系统软件。
CINRAD PUP的功能
PUP接收RPG 处理生成的雷达观测产品数据和雷达系统状态信息。并以图形和文字的形式提供给操作员用于天气分析和预报。PUP主要提供以下功能: 产品请求、产品数据存储和管理、产品显示、产品编辑注释及状态监视等。
CINRAD PUP的操作主界面
CINRAD PUP 是中文/英语双语系统，操作界面随操作系统的语言而定。
如图所示PUP的操作界面主要分为4个区域：视窗、菜单、工具栏和状态栏。视窗进一步分为3个子区域：图像区、标注区和属性表区；在产品有显示状态下菜单的种类有12个；工具栏有4种：常规工具栏、动画工具栏、警报信息栏和编辑工具栏；状态栏显示的状态信息有3种。
视窗
每个天气产品的显示对应一个视窗，用户可以根据需要同时打开多个视窗显示产品。对于选中的视窗的边框可以进行放大、缩小等常规操作。它又进一步分为如下的3个子区域。
图像区
该区域用于图形或字符产品、背景地图的显示，它是视窗的主体。用户利用鼠标在该区域可以进行三种操作：图形产品的偏心和放大、匹配产品的显示、编辑功能。
它们将分别在第4章和第8章叙述。
标注区
产品名称
（包括产品名缩写和产品号）
产品覆盖范围—— Range
体扫开始日期—— date
体扫开始时间 ( 世界时 )—— Time
雷达站点名称—— RDA
雷达站点的海拔高度—— Height
雷达站点的纬度—— Lat
雷达站点的经度—— Long
天气模式—— Mode
体扫模式—— VCP
—— Cntr
视窗中心与雷达站点的相对位置
（方位角和距离）
产品数据中的最大值—— Max
数据等级数对应的色标带或剖面产
品的两个点的位置
—— Polar
地图中极地网格的间隔（角度和距
离）
表1．1
在该区域的色标带可以进行的操作有4种：过滤、合并、闪烁和图象灰化功能（见第4章）。
属性表区
在该区域用于显示风暴的属性，此类属性作为产品的一部分被RPG生成。但并不是所有的产品都具有此类属性，具有此类属性的产品有：Composite Reflectivity、Hail、Meso、TVS、Echo Tops Contour、Combined Shear Contour和Storm Track。除Composite Reflectivity、Echo Tops Contour 以外其它的产品还可用于迭加显示。
用户操作的反馈图像区
鼠标位置日期和时间
状态栏
标注区
标题
动画
工具栏
常规
工具栏
菜单
编辑
工具栏
属性表区
视窗
警报栏
图 CINRAD PUP的主界面
气象雷达与卫星遥感在农业方面的应用 摘要：随着时代的进步，科技的发展，气象雷达与卫星遥感在不同领域都发挥着巨大的作用。农业遥感对世界许多国家的农业生产、粮食安全、进出口调整、农业政策及计划制度、以及保护国家利益等方面都起到了巨大的作用。 关键字：气象雷达，遥感技术 一、气象雷达 1、气象雷达的工作原理 雷达发射机产生电磁能量，雷达天线将电磁能量集中形成向某一方向传播的波，由雷达天线以电磁波的方式辐射出去，电磁能在大气中以光速（29.98×104km/s）传播。当传播着的电磁波遇到了目标物后便产生散射波，而且这种散射波分布在目标周围的各个方向上。其中有一部分沿着与辐射波相反的路径传播到雷达的接收天线，被接收的这一部分散射能量，称为目标的后向散射，也就是回波信号，对这种回波信号的检测可以确定目标的空间位置。 雷达是用测量回波信号的延迟时间来测量距离的。假设目标离开雷达的斜距用R表示，则发射信号在R距离上往返两次经历的时间用Δt表示，目标的斜距R便可由下式给出（1/2）cΔt，其中c为光速。雷达测量目标的方位角和仰角是依靠天线的定向作用去完成的，它辐射的电磁波能量只集中在一个极狭小的角度内。空间上任一目标的方位角和仰角，都可以用定向天线辐射的电磁波束的最大值（即波束的轴向）来对准目标，同时接收目标的回波信号，这时天线所指的方位角和仰角便是目标的方位角和仰角。雷达天线装在传动系统上，可以固定方位角而在仰角范围内扫描，或固定仰角而在方位角范围内扫描，从而可以得到各个方向和探测距离内目标的信息。
世界上最高的气象探测站 2、气象雷达的组成 典型的气象雷达的主要由发射系统、天线系统、接收系统、信号处理器和显示系统等部分组成。电子线路组成部分见下图 3、气象雷达在农业方面的应用 无论是农业气象监测、农业气象情报、农业气象灾害防御，农业气候区划及资源开发利用、农作物产量预报等方面，我国气象工作者都开展了大量卓有成效的工作，为保障和促进我国农业生产做出了显著贡献。农业气象业务已成为现代气象业务体系中最重要的领域，而我国基层的气象为农服务又是其中最基础、最不可或缺的部分 在实施人工增雨(雪)、人工防雹及森林灭火中,采用雷达进行时实天气跟踪探测,可以有效监测云雨过程的发生和演变规律[1],是不可缺少的重要工具。目前,随着气候变暖,灾害性天气,如冰雹、洪水、干旱和森林火灾等时有发生。在气象应急服务时,快速应对异常天气变化,及时准确地提供 二、卫星遥感
气象雷达之演讲稿 老师好，同学们好，我们小组的课题是气象雷达的现状。下面我们将从四个方面阐述我们小组对气象雷达现状的认识。 在这之前要说一说气象雷达的概况。气象雷达是专门用于大气探测的雷达，属于主动式微波大气遥感设备，气象雷达主要用来探测气象状况以及变化趋势，如风、雨、云等，是用于警戒和预报中、小尺度天气系统（如台风和暴雨云系）的主要探测工具之一。 下面进入第一个模块，气象雷达的分类及作用。 测云雷达是用来探测未形成降水的云层高度、厚度以及云内物理特性的雷达。其常用的波长为1.25厘米或0.86厘米。主要用来探测云顶、云底的高度。如空中出现多层云时，还能测出各层的高度。 毫米波测云雷达就是其中的一种，它通常用于识别云的相态，主要用于机场、港口、气象、大气物理研究等部门进行的非降水云和弱降水云探测，可以提供云底高度、云顶高度及云厚等信息，判别云的属性、晕的相态及云滴谱分布等。 然而测云雷达只能探测云比较少的高层云和中层云。对于含水量较大的低层云,如积雨云、冰雹等,测云雷达的波束难以穿透，因而只能用测雨雷达探测。 测雨雷达又称天气雷达，是利用雨滴、云状滴、冰晶、雪花等对电磁波的散射作用来探测大气中的降水或云中大滴的浓度、分布、移动和演变，了解天气系统的结构和特征。测雨雷达能探测台风、局部地区强风暴、冰雹、暴雨和强对流云体等，并能监视天气的变化。据不完全的资料分析．世界上的测雨雷达发展至今，已有上千部之多。而其中以美国英国、日本、法国的发展最为迅速，不仅装备本国，而且出口到世界上的许多国家。 多普勒天气雷达是现如今应用最广泛的测雨雷达。多普勒天气雷达是以多普勒效应为原理测量云和降水粒子等相对于雷达的径向运动速度（叫作多普勒速度）的雷达。它为大气探测；水平风场的结构；垂直气流的结构；某些降水云中粒子直径的分布；特别是比较准确地辨认与龙卷、冰雹、地面危险风等现象相一致的“中气旋”的存在,研究湍流的基本特性和大范围的平均流初提供了前所未有的机会。 多普勒天气雷达包括脉冲多普勒天气雷达和双线偏振多普勒天气雷达。 为了识别降水目标、区分不同的降水类型,人们采用多参数雷达进行天气研究,其中双偏振雷达是人们常采用的技术之一, 它是根据不同的降水粒子对入射电磁波极化散射特性不同对降水类型进行识别和分类的。双线偏振天气雷达对云雨时空变化的连续观测,可明显提高对水成物形成的微物理过程的理解,提高降水强度的估测精度, 改善雷达测量单点和流域的降水强度和降水总量的效果。脉冲多普勒天气雷达是大气探测和天气预报的有力工具，它不仅能够探测云高、云厚、云底高、云内含水量、云中流场径向分量及风暴中的气流和湍流的活动区，而且对300KM的中尺度风暴、强的风切变、冰雹、龙卷、大风等灾害性天气具有实时监测和报警能力。可以广泛应用于机场、部队、油田、林场、盐场、农场、海洋等专业气象台及地区、县、市气象台站并能够在灾害天气预报、气象导航、防灾减灾，农业增产以及辅助军事作业等方面发挥重要作用。 脉冲雷达原理：以一特定频率发射高频能量脉冲时，在同一距离门内接收的不同径向速度目标回波有不同的多普勒频移
前言 1) 按遥感方式划分，天气雷达属于主动遥感设备或有源遥感设备。 2) 我国目前已经布网了160多部新一代多普勒天气雷达。按波长划分，已布网的新一代多普勒天气雷达有S波段和C波段两种类型，S波段雷达部署在大江大河流域及沿海地区，C波段雷达部署在东北、西北、西南等内陆地区。 3) 天气雷达起源于军事雷达，最早出现天气雷达是模拟天气雷达。 4) 天气雷达最常用的扫描方式有PPI扫描、RHI扫描和VOL体扫描。 5) S波段天气雷达波长在10cm左右；C波段天气雷达波长在5cm左右；X波段天气雷达波长在3cm左右 第1章散射 1) 散射是雷达探测大气的基础，大气中引起雷达波散射的主要物质有大气介质、云和降水粒子。 2) 粒子在入射电磁波的极化作用下，做强迫的多极震荡而产生次波就是散射波。 3) 什么是瑞利散射及瑞利散射的特点？ 4) 什么是米散射及米散射的特点？ 5) 雷达截面也称作后向散射截面，它的大小反映了粒子的后向散射能力的大小，雷达截面越大，粒子的后向散射能力越强。 6) 什么是雷达反射率 ？ 单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和称为雷达反射率。 7) 相关研究表明，对于小冰球粒子，其雷达截面要比同体积小水球的小很多；对于大冰球粒子，其雷达截面要比同体积大水球的大很多； 8) 晴空回波产生的原因是什么？ 湍流大气（折射指数不均匀）对雷达波的散射作用；大气对雷达波的镜式反射（大气中折射指数的垂直梯度很大）。
9) 雷达反射率因子 与雷达反射率的区别 第2章衰减 1) 造成雷达电磁波衰减的物理原因是散射和吸收。 2) 造成雷达电磁波衰减的主要物质有大气、云和降水。 3) 水汽和氧气对电磁波的衰减作用主要是吸收 4) 云滴对雷达波的衰减随雷达波长得增加而减小。 5) 雨对雷达波的衰减一般与降水强度成近似的正比关系 第三章 雷达气象方程 1) 什么是天线增益G ？ 定向天线最大辐射方向的能流密度与各向均匀辐射天线的能流密度之比，称为天线增益，用符号G 表示。 2) 天线增益的物理意义 由方向性天线把辐射能量集中到某个方向上,使这个方向上的辐射能流密度增加为各向同性天线的 G 倍。 3) 有效照射深度由雷达脉冲宽度决定，其值为脉冲宽度的一半。 4) 有效照射体积除了与有效照射深度有关外，还取决于雷达波束的几何形状。 5) 充塞系数除了与云和降水有关外，还取决于目标物距雷达的距离和雷达波束宽度有关。 6) 解释雷达气象方程 02 220.222231101024(ln 2)2R kdR t r PG h m P Z R m θ?ψπλ--?=?+， 各物理参数的意义。 答题思路：写出各符号分别指代的参数，如Pr ：雷达回波功率，Pt ：雷达发射功率，G 天线增益… 7) 说明雷达气象方程中各物理参数在雷达探测中的作用。 第4章 折射 1) 什么是大气折射？ 光波或电磁波在大气中曲线传播的现象称为大气折射。 2) 折射产生的物理原因是光波或电磁波在不均匀介质中的传播速度不同而引起的。
预报员试题/卫星与雷达；总计184道试题，选择题96道，术语题9道，判断题46道，问答33题 极轨卫星：。 轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。 4 1 地球同步（或静止）卫星。 位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。 4 1 太阳耀斑：。 在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。 4 3 多普勒效应：。指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。 4 3 下击暴流：-----------------------------------------------------。 能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。 4 1 云线：-----------------------------------------------------。 带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。 4
阵风锋：-----------------------------------------------------。雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。 4 3 雹暴云团、-----------------------------------------------------。以冰雹、大风天气为主的云团。 4 3 在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表： A.可见光图、红外图、水汽图 B.红外图、水汽图、可见光图 C.红外图、可见光图、水汽图 D.水汽图、可见光图、红外图 C 1 1 红外云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um B 1 1 可见光云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um C 1 1 水汽云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um A 1
兰州兰大《卫星雷达气象学》16秋平时作业2 一、单选（共 11 道，共 55 分。） 1. 根据卫星云图上经典锋面气旋的云系特点，当涡旋云带断裂，云系不完整，冷锋云带与螺旋云区分开时，锋面气旋发展到___阶段。 题1. 发展阶段 题2. 锢囚阶段 题3. 成熟阶段 题4. 消散阶段 标准解： 2. 由气象条件造成的晴空回波是___。 题1. 圆点状回波 题2. 层状回波 题3. 昆虫回波 题4. 地物回波 标准解： 3. 当高空风速垂直切变很大时，上风一侧边界光滑整齐，下风一侧出现羽状卷云砧的云是___。 题1. 卷云 题2. 积雨云 题3. 层积云 题4. 高积云 标准解： 4. 急流、锋面通常表现为___。 题1. 带状云系 题2. 涡旋云系 题3. 细胞状云系 题4. 斜压叶状云型 标准解： 5. 判别回波强弱是根据___。 题1. 雷达反射率因子 题2. 雷达径向速度 题3. 雷达径向速度谱 题4. 雷达重复频率 标准解： 6. 可以代表中纬度地区对流层中大气折射的一般情况是___。 题1. 临界折射 题2. 标准大气折射 题3. 负折射 题4. 超折射 标准解： 7. 在一定条件下，卫星在10.5—12.5微米通道接收的辐射仅与物体的___有关。 题1. 反照率
题2. 太阳天顶角 题3. 温度 题4. 形状特征 标准解： 8. 按卫星轨道的倾角可将轨道划分成四类，不包括以下___项。 题1. 赤道轨道 题2. 极地轨道 题3. 圆形轨道 题4. 后退轨道 标准解： 9. 非降水回波表现各自的特点，在PPI上通常呈小块状，零散、孤立和尺度小，犹如天上的星星的是___回波。 题1. 层状云回波 题2. 对流云回波 题3. 雾的回波 题4. 闪电信号回波 标准解： 10. 卫星在地面入轨时所需要的最小速度是___。 题1. 第一宇宙速度 题2. 第二宇宙速度 题3. 第三宇宙速度 题4. 逃逸速度 标准解： 11. 积层混合云降水的回波特征是___。 题1. 片状回波 题2. 块状回波 题3. 絮状回波 题4. 点状回波 标准解： 《卫星雷达气象学》16秋平时作业2 二、判断题（共 15 道，共 45 分。） 1. 一般情况下，雷达径向分辨率比切向分辨率要低一些。 题1. 错误 题2. 正确 标准解： 2. 衰减系数的物理意义是由于衰减作用，单位接收功率在大气中往返单位距离是所衰减掉的能量。 题1. 错误 题2. 正确 标准解： 3. 多普勒速度零值带呈一个反S型，表明风向随高度顺转。 题1. 错误
第2章气象卫星与多普勒天气雷达 1 气象卫星资料接收 1．1 乌鲁木齐气象卫星地面站 乌鲁木齐气象卫星地面站（以下简称卫星地面站），是中国气象局国家卫星气象中心下属的三个国家级地面接收站之一。是集实时业务、气象卫星工程建设、科研开发于一体的科 图3.2.1 乌鲁木齐气象卫星地面接受站 技单位。主要任务是：承担中国风云系列和国外气象卫星资料的接收、处理和传输任务，开发利用卫星遥感资源为地方经济建设服务。 从1988年到2002年执行《风云一号》A、B、C、D四颗卫星发射后的资料接收任务。1994年建成《风云二号》乌鲁木齐测距副站，执行测距业务。2000年完成黑山头站区工程建设，2001年投入业务运行。
气象卫星资料不仅用于气象监测，还广泛地用于对资源、环境、灾害的监测，为有关部门提供信息，与国外进行卫星资料的交换，社会效益和经济效益明显。 1．2 新疆遥感中心气象卫星遥感部 2001年，“新疆遥感中心气象卫星遥感部”设立在乌鲁木齐气象卫星地面站，受新疆维吾尔自治区气象局领导，同时在新疆遥感中心的统一部署、协调下，承担新疆气象、环境、防灾减灾及相关领域遥感理论、遥感技术、遥感应用和产业化服务等方面的综合性研究项目。 1．3 极轨业务系统 极轨业务系统主要承担中国FY1系列和美国NOAA系列极轨气象卫星的接收任务，24小时实时接收极轨气象卫星过境下发的实时资料和延时资料，并传输至国家卫星气象中心及用户。 ⑴通过每日卫星下发的精轨根数计算出当日卫星过顶时间，并与中心下发时间表核对确定当日接收的轨道； ⑵运行控制服务器将本日需接受轨道的参数按一定的接收策略分别传递各接收机的运行控制微机； ⑶在每一条轨道接收时间到来前，运行控制微机按照轨道参数计算出天线运行轨迹并自动接收卫星下传的信号； ⑷接受到的云图信息由文件服务器择优拼接并自动经光纤以FTP方式传输到卫星中心； ⑸将云图信息通过网络，迅速传到新疆维吾尔自治区气象局遥感中心； ⑹通过小规模地球站（VSAT）向全国小站以广播方式及时发送最新的云图资料。（2004年已不运行，将来采用DVBS方式） 1．4 静止业务系统 卫星地面站担负着卫星发射任务中的3点测距任务。三点测距分系统是FY–2号静止气象卫星地面应用系统重要的组成部分之一，三点测距系统由北京主站和乌鲁木齐、墨尔本（或广州）两个副站组成，主站向卫星发送测距信号，主站测量发出信号与返回信号之间的时延，可以求出从卫星到三个测距站之间的距离。经过电离层对电波折射的修正可准确地确定卫星所在的位置。FY–2号静止气象卫星每天进行4次三点测距作业。 1．5 网络通讯 卫星地面站接收的气象卫星资料，通过专用的通讯网络传输至国家卫星气象中心和新疆维吾尔自治区气象局。首先，运控微机将接收任务时间表分发到每台接收计算机，接收机根据时间表完成气象卫星资料的接收，然后将接收的资料发送到文件服务器。文件服务器对资
南京信息工程大学2020考研大纲：T10雷达与卫 星气象学 考研大纲频道为大家提供南京信息工程大学2019考研大纲：T10雷达与卫星气象学，一起来看看吧！更多考研资讯请关注我们网站的更新! 南京信息工程大学2019考研大纲：T10雷达与卫星气象学 科目代码：T10 科目名称：雷达与卫星气象学 《雷达气象学》占50%，《卫星气象学》占50% 第一部分课程目标与基本要求 一、课程目标 《雷达气象学》与《卫星气象学》是大气探测专业学生的两门重要专业课。《雷达气象学》主要包括雷达探测基础理论和回波信息分析与应用两大部分，系统地讲述雷达探测气象目标的基础理论，即回波的产生、电磁波在大气中的衰减和折射，雷达定量测量降水原理和方法，脉冲多普勒天气雷达工作原理，回波信息的分析原则及其应用，等等。《卫星气象学》主要包括卫星遥感基础理论和卫星云图资料的分析应用技术和卫星探测资料处理的一些概念。 通过雷达气象学和卫星气象学的学习，为从事雷达、卫星气象遥感研究提供理论基础,并掌握雷达、卫星资料在天气预报及相关学科的一些应用。 二、基本要求 要求学生掌握雷达回波的产生、电磁波在大气中的衰减和折射，雷达定量测量降水原理和方法，雷达回波信息的分析原则及其应用;要求学生掌握卫星遥感基本概念、卫星轨道特征、卫星辐射遥感理
论和方法，卫星资料处理和分析的基本原则，卫星云图在天气分析中的应用，了解由卫星资料定量估算气象参数，并不断提高自学能力。 第二部分课程内容与考核目标 《雷达气象学》部分 第一章引言 了解雷达气象学的相关基础知识，如：雷达气象学的主要研究内容、天气雷达的发展史、中国天气雷达的发展概况、天气雷达的应用领域、天气雷达的基本工作原理，天气雷达的主要设备。 第二章散射 了解散射现象及散射的分类，掌握并理解散射方向函数，雷达散射截面、雷达反射率、雷达反射率因子。 第三章衰减 掌握衰减系数，了解实际大气的衰减问题，理解衰减截面、吸收截面、标准化截面、云雨粒子的散射和衰减截面、云雨粒子的衰减系数等。 第四章雷达气象方程 掌握单目标雷达气象方程、云和降水的雷达气象方程以及考虑充塞程度和衰减因子的雷达气象方程的推导，理解雷达气象方程相关问题的讨论(包括雷达探测能力与精度)。 第五章折射 了解射线的曲率，理解等效地球半径、订正折射指数、折射指数随高度变化的五种形式，能够分析地球球面和大气折射对雷达探测距离的影响。 第六章雷达定量测量降水
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。 6．新一代天气雷达扫描方式： 扫描方式#1：5分钟完成14个不同仰角上的扫描（14/5） 扫描方式#2：6分钟完成9个不同仰角上的扫描（9/6） 扫描方式#3：10分钟完成5个不同仰角上的扫描（5/10） 7．新一代天气雷达的工作模式（天气模式）：两种工作模式，即降水模式和晴空模式。 工作模式A：降水模式使用VCP11或VCP21，相应的扫描方式分别为14/5 和9/6。 工作模式B：晴空模式使用VCP31或VCP32，两者都使用扫描方式5/10。 8．雷达产品生成子系统RPG：RPG是一个多功能的单元。它由宽带通讯线路从RDA接收数字化的基数据，对其进行处理生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户。RPG是整个雷达系统的指令中心。 RPG的主要功能有两个，一个是作为整个雷达的控制中心，另一个是具有一系列算法，当接到来自PUP的请求后，生成相应的产品，然后传输给PUP。 产品分为基本产品和导出产品。基本产品：基本反射率因子、基本径向速度和基本谱宽产品。 9．天气雷达产品的显示方式：PPI（平面位置显示)、RHI (距离高度显示）、CAPPI （等高平面位置显示）
课程论文 院、系滨江学院专业电子信息工程姓名秦艺郡学号20082305966 论文题目____气象雷达与卫星遥感________ 二Ｏ一一年六月日
南京信息工程大学气象雷达与卫星遥感论文 秦艺郡 南京信息工程大学电子信息工程系，南京 210044 摘要海洋动力环境卫星（HY-2）已列入国家航天发展计划之中，针对我国目前微波遥感器的发展状况和海洋事业的业务需求，本文提出发展我国海洋动力环境卫星的用户需求的设想，包括遥感器的配置与性能指标、卫星轨道与姿态和精密定轨需求等等。 关键词：卫星发射轨道摄动海洋卫星遥感 广义上来说，卫星遥感是指以人造卫星为传感器平台的观测活动，它包括对地观测（这是目前卫星遥感的主要内容）以及面向太空环境的观测活动，本课程主要涉及前者。如图太阳辐射穿过地球大气到达地面的过程中，一部分被大气分子、大气微粒（气溶胶）和云层吸收，一部分由于上述目标的反射返回大气上界，而到达地面的太阳辐射也由于地表的反射也有一部分返回大气上界。来自太阳的电磁辐射通常称为短波辐射。另外一方面，地球大气本身和地表也是一个丰富的长波辐射源（红外、微波），这些电磁辐射穿过地球大气一部分被大气吸收一部分到达大气上界能为卫星仪器所接收。由于大气成份和地球表面物理特性的多样性，电磁辐射与这些粒子相互作用机理远为复杂。这一方面增加了由电磁辐射推测地球目标的难度，同时也为卫星反演遥感地球目标物特征提供了可行性。在有些称为主动式遥感的方法里，卫星接收雷达发射并与地－气系统相互作用的电磁辐射来探测地球目标属性。 最早的卫星遥感从气象遥感开始，利用气象卫星对大气的状态和运动进行监测，目前，卫星遥感逐渐扩展到对地球陆地和海洋以致人类的生存环境的全面监测。卫星对地遥感目标主要包括：（a）大气：主要包括估计温度、湿度、云量、云高、云迹风、降水、大气成分和分布等。（b）陆地和海洋：陆地地貌、地表覆盖物以及海洋属性等；（c）环境监测与资源开发：利用卫星遥感的大范围、长周期特性，实现地球环境监测和地球资源调查。 一、卫星发射 将卫星从地面送到绕地的空间轨道的过程称为卫星发射。一般使用多极助推火箭来完成卫星发射任务，发射一般要经过以下几段：首先是垂直上升段，使得卫星脱离稠密的大气层，其次是转弯段，卫星在制导系统的控制下转弯，目的将火箭引向预定的轨道方向（转移轨道），并进入自由飞行阶段，此时火箭主要在惯性的作用下在转移轨道上飞行。最后，当卫星在转移轨道上面达到预定的高度和速度时候，卫星上的助推火箭再次点火，最后到达预定轨道应该具有的高度、速度和方向时，星箭分离，卫星入轨。关于卫星发射的具体细节，请参考有关资料。
雷达气象学：利用气象雷达进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科，是大气物理、大气探测和天气学共同研究的一个分支。在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。 雷达机的主要构成：RDA雷达数据采集子系统 RPG雷达产品生成子系统 PUP 主用户处理器子系统其次包括通讯子系统、附属安装设备；RDA的扫描方式：雷达在一次体积扫描中使用多少角度和时间RDA的天气模式：.晴空模式：VCP11或VCP21 .降水模式：VCP31或VCP32 新一代雷达：降水模式；VCP：雷达天线体扫模式 雷达的显示方式 ：PPI：固定仰角天线做0－360°顺时针扫描，显示回波分布；实际上显示的是圆锥面上的回波分布。按测距公式，R越大，回波高度越高。RHI：固定方位角，天线做俯仰扫描，探测某方位上回波垂直结构。坐标：R－最低仰角的斜距；H－按测高公式计算（标准大气折射）。Note：纵坐标尺度放大，使回波形态变型；VCS: vertical cross section ；CAPPI （等高平面位置显示）：雷达以多个仰角（仰角逐渐抬高）做0－360 °扫描，得到三维空间回波资料，利用内插技术获得某高度的平面分布 散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射现象。 主要物质：大气介质、云滴、水滴，气溶胶等。其它散射现象：光波、声波等 ；散射的类型：瑞利散射：d<<λ；米散射： d≈λ ；瑞利散射：散射函数或方向函数 ： 后向散射能量：雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷达方向（θ＝π）的那一部分能量，这部分能量称为后向散射能量。瑞利散射性质①粒子的散射能力与波长的四次方成反比。波长越短，散射越强。②粒子的散射能力与直径的6次方成正比。粒子半径越大，散射越强。③粒子的前向散射和后向散射为最大，粒子无侧向散射。散射截面为纺锤形。 瑞利散射和米散射的异同点相同点：米散射包括了瑞利散射 区别：1、α越大，前向散射的能量占全部散射能量的比重越大；2米散射侧向散射能流密度不为0，瑞利散射侧向散射能流密度为0；3、米散射前后向散射不等，Ss前向>Ss后向，但后向散射仍大于瑞利散射的后向散射，所以雷达仍能接收到足够大的散射。 雷达截面或后向散射截面：定义：设有一个理想的散射体，其截面为σ，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀地向四周散射，该理想散射体散射回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散体返回雷达天线的电磁波能流密度，则该理想散射体的截面σ就是实际散射体的后向散射截面。意义：用来表示粒子后向散射能力的强弱。后向散射截面越大，粒子的后向散射能力越强，在同样条件下，所
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(单选题) 1: 各种卫星常用的通道,其中用于水体边界和植被观测的是___。 A: 可见光 B: 近红外 C: 短红外 D: 长红外 正确答案: (单选题) 2: 在可见光云图、红外云图和水汽图上，色调最白的是___。 A: 卷状云 B: 积雨云 C: 层积云 D: 淡积云 正确答案: (单选题) 3: 风云1系列卫星属于___。 A: 静止气象卫星 B: 极轨气象卫星 C: 陆地观测卫星 D: 海洋观测卫星 正确答案: (单选题) 4: 在连续的静止卫星云图上观测到的与变形场相联系的云系是___。 A: 逗点云系 B: 变形场云系 C: 斜压叶状云系 D: 细胞状云系 正确答案: (单选题) 5: 为了了解远距离云、雨的形成和垂宣结构情况，在天气雷达上通常用的是___显示器。 A: 距离显示器 B: 平面位置显示器 C: 距离高度显示器 D: 距离仰角显示器 正确答案: (单选题) 6: 积层混合云降水的回波特征是___。 A: 片状回波 B: 块状回波 C: 絮状回波 D: 点状回波 正确答案: (单选题) 7: 由气象条件造成的晴空回波是___。 A: 圆点状回波 B: 层状回波 C: 昆虫回波 D: 地物回波 正确答案:
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(单选题) 8: 卫星云图上，与高空斜压区相联系的云系，表现为“叶子状”的云型，是___。A: 逗点云系 B: 变形场云系 C: 斜压叶状云系 D: 细胞状云系 正确答案: (单选题) 9: 与暖输送带相联系，并由暖输送带上升运动产生的云系是___。 A: 冷锋云系 B: 暖锋云系 C: 锢囚锋云系 D: 静止锋云系 正确答案: (单选题) 10: 鞍型场在反气旋闭合时形成的沿着伸展轴的边界，称为___。 A: 斜压叶状边界 B: 干涌边界 C: 底涌边界 D: 内边界 正确答案: (多选题) 1: 中纬度高空急流云系的主要类型包括___。 A: 盾状卷云区 B: 波动形云系 C: 急流卷云线 D: 横向波动云系 正确答案: (多选题) 2: 我国北方冷涡云系的类型有___。 A: 逗点云系 B: 南北云带弯曲型 C: 南北云带叠加 D: 逗点云系与高空槽云系结合 正确答案: (多选题) 3: 超级单体风暴出现的典型环境包括___。 A: 大气层结稳定 B: 云下的平均环境风较强 C: 强的垂直风切变 D: 风随高度强烈顺转 正确答案: (多选题) 4: 超级单体风暴的回波显著特征包括___。 A: 有界弱回波区 B: 钩状回波 C: 伸展很远的云砧 D: 风随高度强烈顺转 正确答案: (多选题) 5: 卫星轨道受到一些因子的作用，会偏离开普勒定律得出的轨道，这些影响因子
气象雷达与卫星资料在天气预报中的运用 一、引言 随着时代的发展，社会的进步，科技的发达，天气预报对人们的生活和生产越来越重要了。比如在人们的出行上，农业上，航天试验上等等，天气预报显得尤为重要了，所以人们必须掌握预报天气的方法和技术。而如今，人们已近掌握了很多的预报天气的手段，我们在这里主要说说气象雷达和卫星遥感在天气预报中的运用。 二、摘要 天气预报是根据气象观测资料，应用天气学、动力气象学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。它是大气科学研究的一个重要目标。对人们生活有重要意义。天气预报需要大量的数据依据，才能进行。这样气象卫星尤其显的重要，它不仅肩负着数据收集，还肩负着监视天气灾害。 关键字：天气预报、气象雷达 三、正文 天气预报的主要内容是一个地区或城市未来一段时期内的阴晴雨雪、最高最低气温、风向和风力及特殊的灾害性天气。就我国而言，气象台准确预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度，就可以直接为工农业生产和群众生活服务。随着生产力的发展和科学技术的进步，人类活动范围空前扩大，对大自然的影响也越来越大，因而天气预报就成为现代社会不可缺少的重要信息。 天气预报是根据气象观测资料，应用天气学、动力气象学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。它是大气科学研究的一个重要目标。对人们生活有重要意义 收集数据 最传统的数据是在地面或海面上通过专业人员、爱好者、自动气象站或者浮标收集的气压、气温、风速、风向、湿度等数据。世界气象组织协调这些数据采集的时间，并制定标准。这些测量分每小时一次（METAR）或者每六小时一次（SYNOP）。 使用气象气球气象学家还可以收集上空的气温、湿度、风值。气象气球可以一直上升到对流层顶。 气象卫星的数据越来越重要。气象卫星可以采集全世界的数据。它们的可见光照片可以帮助气象学家来检视云的发展。它们的红外线数据可以用来收集地面和云顶的温度。通过监视云的发展可以收集云的边缘的风速和风向。不过由于气象卫星的精确度和分辨率还不够好，因此地面数据依然非常重要。 气象雷达可以提供降水地区和强度的信息。多普勒雷达还可以确定风速和风向。 数据同化