天气雷达岗前培训基础教材
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中国天气培训教学大纲一、培训目标通过复习式的教学,回顾和加深理解天气学基本原理,掌握影响我国的主要天气系统的主要特点,熟知影响我国天气的大气环流形势,了解我国典型的天气过程。
二、课时安排共28学时,24学时授课,4学时考核。
三、先修课程气象学;天气学原理;中国天气过程;动力气象;天气分析。
四、基本要求1.掌握大气环流、尤其是东亚地区大气环流基本特征;2.掌握影响我国的西风带天气系统及其特征、演变;3.掌握影响我国的热带、副热带地区天气系统及其特征、演变;4.理解影响我国的主要天气过程特征与演变;5.了解季风概念和东亚夏季风的特点、成因和天气特点。
五、培训内容与培训要求第一章大气环流 3学时培训内容:大气环流和热力环流;三圈环流;对流层大气高低中层主要天气系统特征;高空急流。
培训要求:理解大气环流的概念,理解热力环流的原理,理解三圈环流的形成原理和科学假设;了解极地环流的状况,理解极涡与我国寒潮的关系;掌握冬/夏季全球平均纬向风分量和经向风分量分布;掌握大气活动中心的概念;掌握对流层和平流层各个层次大气环流的状况;掌握高空急流的概念,理解各高空急流形成原理,理解高空急流对降水的影响。
第二章锋面 3学时培训内容:气团和锋面;锋生;我国主要的锋生带。
培训要求:理解气团的概念和气团的分类;掌握锋面、锋区和锋线的概念,掌握锋面的热力分类,掌握锋面附近气压场、温度场和风场的特征;了解各类锋面可能带来的天气现象,特别是降水的特征;掌握锋生的概念,理解锋生公式的意义;了解气团、锋、锋面气旋、急流之间的相互联系;掌握我国主要锋生带。
第三章西风带扰动 3学时培训内容:气旋和反气旋;锋面气旋的发生、发展过程和天气特征;长波、阻塞高压和切断低压。
培训要求:理解温带气旋和温带反气旋的概念以及分类方法;理解温带气旋/反气旋生成的动力、热力因子,理解温带气旋/反气旋三维结构,理解温带气旋/反气旋发展的过程特征,了解影响我国锋面气旋的移动路径;理解长波概念及其变化特征,理解阻塞高压和切断低压概念,理解阻塞高压和切断低压建立过程的环流特征。
多普勒天气雷达基础一、填空题0.5,1.5 , 2.4 ,2、我国S波段雷达探测范围:当探测距离在230km、340km、460km时,雷达波束高度分别是 4.5 km 、9.2km 、15.3 km 。
3、雷达探测的局限性是波束展宽和Overshooting 。
4、超级单体风暴可能产生的灾害有:雷电、灾害性大风,强降水、冰雹、甚至龙二、选择题1、雷达通常观测地面以上的大气,通常采用最低仰角是0.5°度,这样做的原因(A )A.尽量减少地面的杂波B.对近地层进行完美的扫描C.随距离变远,波束中心逐渐变高,采样体积变大。
2、多普勒天气雷达的主要应用领域有(ABCDE)(多选)A.强对流天气的监测与预警B. 监测天气尺度和次天气尺度降水系统C.降水估计测量D.风的测量(VAD 风廓线)——提供风场信息E.数据同化,改善数值预报模式初值场3、下面那些中小尺度天气系统可以产生雷暴大风天气?(ABCD)(多选)A.一般强风暴(超级单体或多单体风暴)B.飑线C.与强锋面有关的带状对流中处于成熟阶段的单体中的下沉气流D.雷暴低层的强烈入流4、下面不属于气象回波的有(BCDG)(多选)A.絮状回波B.超折射回波C.鸟类回波D.飞机回波E.阵风锋F.飑线G海浪回波H.0度层亮带三、判断对错1、在雷达图的产品中,0等速度线呈“S”形则说明大气风场结构为暖平流,呈反“S”形则为冷平流。
(对)2、雷达波束随着距离的变远,采样体积变少。
(错)3、雷达不能观测头顶的大气状态,但能观测所有近地面的大气。
(错)4、雷达在扫描时一个波束以某仰角发射出来,转360°完成一个高度的扫描。
(对)5.雷达不能观测到“头顶“的大气静锥区,环状无回波区。
(对)四、简答题1、雷达上能观测到的气象回波有那些?(至少写出8个)答:稳定性层云降水回波(小雨、雪)对流性积云降水回波(超级单体、龙卷、飑线、雷暴大风、冰雹、暴雨、暴雪、台风、阵风锋、海陆锋等2、下图的强回波区域是什么回波?并简述理由。
中国天气培训教学大纲一、培训目标通过复习式的教学,回顾和加深理解天气学基本原理,掌握影响我国的主要天气系统的主要特点,熟知影响我国天气的大气环流形势,了解我国典型的天气过程。
二、课时安排共28学时,24学时授课,4学时考核。
三、先修课程气象学;天气学原理;中国天气过程;动力气象;天气分析。
四、基本要求1.掌握大气环流、尤其是东亚地区大气环流基本特征;2.掌握影响我国的西风带天气系统及其特征、演变;3.掌握影响我国的热带、副热带地区天气系统及其特征、演变;4.理解影响我国的主要天气过程特征与演变;5.了解季风概念和东亚夏季风的特点、成因和天气特点。
五、培训内容与培训要求第一章大气环流 3学时培训内容:大气环流和热力环流;三圈环流;对流层大气高低中层主要天气系统特征;高空急流。
培训要求:理解大气环流的概念,理解热力环流的原理,理解三圈环流的形成原理和科学假设;了解极地环流的状况,理解极涡与我国寒潮的关系;掌握冬/夏季全球平均纬向风分量和经向风分量分布;掌握大气活动中心的概念;掌握对流层和平流层各个层次大气环流的状况;掌握高空急流的概念,理解各高空急流形成原理,理解高空急流对降水的影响。
第二章锋面 3学时培训内容:气团和锋面;锋生;我国主要的锋生带。
培训要求:理解气团的概念和气团的分类;掌握锋面、锋区和锋线的概念,掌握锋面的热力分类,掌握锋面附近气压场、温度场和风场的特征;了解各类锋面可能带来的天气现象,特别是降水的特征;掌握锋生的概念,理解锋生公式的意义;了解气团、锋、锋面气旋、急流之间的相互联系;掌握我国主要锋生带。
第三章西风带扰动 3学时培训内容:气旋和反气旋;锋面气旋的发生、发展过程和天气特征;长波、阻塞高压和切断低压。
培训要求:理解温带气旋和温带反气旋的概念以及分类方法;理解温带气旋/反气旋生成的动力、热力因子,理解温带气旋/反气旋三维结构,理解温带气旋/反气旋发展的过程特征,了解影响我国锋面气旋的移动路径;理解长波概念及其变化特征,理解阻塞高压和切断低压概念,理解阻塞高压和切断低压建立过程的环流特征。
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。
新一代多普勒天气雷达产品及其在短时天气预报中的应用杨引明上海中心气象台二零零二.二目录第一讲:新一代多普勒雷达基本构成及雷达产品生成数据流简介 (4)1.1 基本构成 (4)1.2 数据采集子系统(RDA) (5)1.3 产品生成子系统(RPG) (7)1.4 主用户处理子系统(PUP) (8)第二讲:雷达基本产品的生成、调阅和应用 (9)2.1 基本反射率因子(R) (10)2.2 平均径向速度(V) (12)2.3 速度谱宽(W) (14)第三讲:由基本反射率因子导出产品的生成、调阅和应用 (16)3.1 组合反射率因子(CR) (18)3.2 组合反射率因子廓线(CRC) (20)3.3 反射率因子剖面(RCS) (22)3.4 分层组合反射率因子平均值(LRA) (24)3.5 分层组合反射率因子最大值(LRM) (26)3.6 弱回波区(WER) (28)3.7 风暴跟踪信息(STI) (30)3.8 风暴结构(SS) (34)3.9 冰雹指数(HI) (36)3.10 回波顶高(ET) (40)3.11 回波顶高廓线(ETC) (42)3.12 垂直积分液态含水量(VIL) (44)3.13 强天气概率(SWP) (46)3.14 一小时降水量(OHP) (48)3.15 三小时降水量(THP) (50)3.16 风暴总降水量(STP) (52)3.17 用户可选降水量(USP) (54)3.18补充降水资料(SPD) (56)3.19一小时数字降水阵列(DPA)……………………………………………………(58).第四讲:由基本速度资料导出产品的生成、调阅和应用 (59)4.1 风暴相对平均径向速度图(SRM) (60)4.2 风暴相对平均径向速度区(SRR) (62)4.3 平均径向速度场剖面(VCS) (64)4.4 速度方位显示(V AD) (66)4.5 速度方位显示风廓线(VWP) (68)4.6 中尺度气旋(M) (70)4.7 龙卷涡旋标志(TVS) (74)4.8 组合切变(CS) (78)4.9 组合切变等值线(CSC) (80)第五讲:由谱宽资料导出产品其它产品的生成、调阅和应用 (82)5.1 谱宽剖面(SCS) (83)5.2 分层组合湍流平均值(LTA) (85)5.3 分层组合湍流最大值(LTM) (87)5.4 组合矩(CM) (89)5.5 强天气分析(SWA) (91)第六讲:新一代多普勒雷达产品在局地暴雨预测和监测中的应用 (96)(6.1)、暴雨形成的条件 (96)(6.2).形成暴雨常见的对流回波系统 (96)(6.3).WSR-88D多普勒天气雷达降水探测算法及评估 (97)(6.4).基于WSR-88D多普勒天气雷达的暴雨监测 (100)(6.5).个例分析 (102)第七讲:新一代多普勒雷达产品在冰雹预测和监测中的应用 (106)(7.1).利用新一代多普勒雷达产品冰雹监测流程 (106)(7.2).强冰雹概率指数H (106)hail第八讲:新一代多普勒雷达产品在龙卷风预测和监测中的应用 (108)(8.1).龙卷风的定义、强度等级和分类 (108)(8.2).龙卷风产生多普勒天气雷达资料特征 (108)(8.3).WSR-88D多普勒天气雷达的龙卷风探测方法 (110)(8.4).龙卷风的监测和预警流程 (113)(8.5).个例分析 (116)一. 新一代多普勒雷达基本构成及雷达产品生成数据流简介与常规天气雷达不同,WSR—88D多普勒天气雷达是全相干脉冲多普勒天气雷达,它包含三个微机控制的工作单元,每个单元又由若干次级单元组成,为了准确、合理的操作该雷达,并最有效的使用WSR—88D多普勒天气雷达产品,对这三个工作单元、它们的次级单元、以及相互间的数据信号流有一个简要的了解是必要的。