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雷达回波的识别与分析Ø回波探测概述Ø探测内容（回波位置，高度，强度与速度，形状，移向移速，演变趋势）Ø回波分类Ø非气象回波Ø降水回波Ø非降水回波FinePrint Software, LLC16 Napier LaneSan Francisco, CA 94133Tel: 415-989-2722Fax: 209-821-7869雷达扫描方式n PPI扫描。
固定仰角，雷达在360゜方位上做圆锥面扫描。
n RHI扫描。
固定方位角，雷达在垂直面上做上下扫描。
n VOL体积扫描。
多仰角PPI扫描。
l CAPPI：等高平面位置显示。
实际工作中需要等高面的回波显示，用体积扫描（不同仰角的一系列PPI扫描）资料经计算机插值处理而合成。
dBZ反射率因子—降水回波的位置、范围、高度、强度、强中心位置、回波形状、结构、性质（气象或非气象）、移向移速、演变趋势。
Vr径向速度分布—零速线的分布、正负速度的大小和面积、辐合辐散、涡旋、切变线、锋区、逆风区。
（注：此处重点介绍dBZ的回波特征，Vr前面已讨论过）回波位置：PPI上的距离、方位所对应的地理位置l注意：由于衰减作用，无回波处未必无降水；地物遮挡影响最大探测距离回波高度：RHI上读出；PPI上算出（测高公式）回波强度：dBZ色表分档标出回波速度：Vr色表分档标出回波形状：涡旋状、均匀片状、零散孤立、絮状、带状、钩状、指状回波位置与回波高度探测内容强回波区与强速度区有一定配合0.51.5回波性质气象回波降水回波非降水回波层状云降水混合云降水对流云降水云、雾晴空湍流非气象回波地物、超折射飞机船只海浪旁瓣假回波同波长干扰探测内容回波移向移速dBZ：两次观测比较后的线性外推；交叉相关法。
注意：区别单体的移动与整体的移动回波的演变趋势根据回波在两个时刻的变化推测回波强度、范围、高度等特征的未来变化：过去—现在—未来一般特点：回波合并——范围扩大；顶高增加——发展增强；速度辐合——对流发展。
第1篇一、实验背景随着气象科学技术的不断发展，雷达观测技术在降水预报和监测中发挥着越来越重要的作用。
实时降水回波观测是了解降水动态、评估降水强度和分布的关键手段。
本实验旨在通过新一代多普勒天气雷达，对实时降水回波进行观测和分析，为降水预报和气象服务提供科学依据。
二、实验目的1. 研究实时降水回波的时空分布特征。
2. 分析降水回波与地面降水的关系。
3. 探讨实时降水回波在降水预报中的应用价值。
三、实验材料与方法1. 实验材料：新一代多普勒天气雷达、自动站数据、气象卫星数据等。
2. 实验方法：（1）选取某地区连续一周的降水过程作为研究对象。
（2）利用新一代多普勒天气雷达观测实时降水回波，并记录回波强度、移动速度、路径等信息。
（3）收集同期自动站地面降水数据，分析降水回波与地面降水的关系。
（4）结合气象卫星数据，分析降水回波的生成、发展和消散过程。
四、实验结果与分析1. 实时降水回波的时空分布特征（1）观测到实时降水回波主要分布在降水中心附近，与地面降水区域基本一致。
（2）降水回波强度与地面降水强度呈正相关，即回波强度越大，地面降水强度也越大。
（3）降水回波移动速度与降水强度、降水类型等因素有关，如对流性降水回波移动速度较快，层状降水回波移动速度较慢。
2. 降水回波与地面降水的关系（1）降水回波是地面降水的先导，即降水回波出现后，地面降水往往紧随其后。
（2）降水回波强度与地面降水强度呈正相关，回波强度越大，地面降水强度也越大。
（3）降水回波移动速度与地面降水移动速度基本一致，即降水回波移动到哪里，地面降水也相应移动到哪里。
3. 实时降水回波在降水预报中的应用价值（1）实时降水回波可以直观地反映降水区域、强度和移动路径，为降水预报提供重要依据。
（2）结合自动站地面降水数据，可以更准确地评估降水强度和分布。
（3）实时降水回波可以作为降水预警的重要手段，为公众防灾减灾提供及时信息。
五、结论本实验通过对实时降水回波的观测和分析，得出以下结论：1. 实时降水回波可以反映降水区域、强度和移动路径，为降水预报提供重要依据。
学会看雷达回波图
雷达回波图，从蓝色到紫色表示回波强度由小到大（10-70dBz），从不同颜色回波可以判断降雨强度，雨区范围、未来降雨强度和移动。
1、如何识别雨区范围
雷达回波图上，绿色回波包围内的区域一般都对应有降雨出现。
一般而言，浅绿色有可能有降雨，深绿色一定有降雨。
图上从河北西北部一直到山西中部都有降雨出现
2、如何识别降雨强度
雷达回波从蓝色到紫色，降雨强度逐渐增强。
一般亮黄色区域一般对应有10毫米/小时左右降雨强度出现，暖红色雷达回波一般对应有20毫米/小时左右的降雨强度，并且有可能出现短时雷雨大风、冰雹等强对流天气。
如图上河北西北部有绿色雷达回波，有降雨出现，但雨势并不强。
山西北部、陕西中北部有黄色雷达回波，有中等强度降雨出现。
3、如何识别降雨未来趋势
以今天雷达回波的多时次动态图上可以看到，从21日9时开始一直到13时前后，影响西北华北一带的降雨系统呈现东北-西南走向，稳定向东偏南方向缓慢移动。
从14：40和14：50两张图上可以看到，降雨带移动缓慢，强度变化不大。
雷达测量降水1雷达测雨的基本原理天气雷达天线发射脉冲式电磁波，当电磁波遇到降水或某些云目标，一部分电磁波会被散射。
雷达接收从云雨散射回来的回波信号，通过对回波信号强度的分析处理，可确定降水或云的存在及其特性。
根据电磁波传播的速度和发射与接收脉冲信号的时间差可计算出目标物到雷达的距离；根据雷达扫描转动的方位角和仰角以及目标物至雷达的距离，可确定目标物的空间位置。
通过对返回信号强度的测量，由雷达气象方程可计算出目标物对电磁波的散射能力。
用于降水粒子时，简化的气象雷达方程式为： 式中：Pr 为平均接收功率。
C 为由雷达型号决定的雷达常数，它与发射功率、波长、天线增益、波束宽度等雷达参数有关。
k 2为降水粒子相态的函数，与降水粒子介电常数有关，一般来说，水的k 2值为0.93，冰为0.18。
r 为距雷达的距离。
Z 为雷达反射因子，是单位体积中降水粒子直径6次方的累计和，表示为，常以1mm 6/m 3为基准的分贝表示，记为dBz ，可以应用气象雷达方程式根据平均接收功率求取。
由于降水粒子直径并非均一分布，在实际应用中常用其一般形式： , 式中的A 和b 为经验系数，随降水类型和地理位置的不同而变。
在各种Z~R 关系式中，在A 在16.6~730范围内。
因此，测定了降水区的反射因子Z ，则可计算降水强度R 及其分布。
2雷达测雨误差分析由于雷达测量降水可以得到具有一定精度的、大范围高时空分辨率的实时降水信息，因此应用雷达进行降雨监视和面雨量计算，可以提高洪水预报的精度和时效性。
但要清楚地认识到，由于技术本身的复杂性和其它原因，目前的雷达测雨存在一定的误差，特别是大范围降水测量的准确性尚不能完全满足气象业务应用的要求。
雷达测雨误差主要来源于以下几方面： a)雷达电磁波的波长对降水测量的影响。
在雷达气象方程式中，平均接收功率Pr 与雷达波长、天线增益及波束宽度等有关。
在天线大小固定的情况下，Pr 与波长的4次方成反比，即波长越短，Pr 越大，探测能力越强，因此波长短有利于探测降水。
多普勒天气雷达回波识别和分析之降水回波(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--多普勒天气雷达回波识别和分析之降水回波1.层状云降水雷达回波特征——片状回波层状云是水平尺度远远大于垂直尺度云团，由这种云团所产生的降水称之为稳定性层状云降水。
降水区具有水平范围较大、持续时间较长、强度比较均匀和持续时间较长等特点。
⑴回波强度特征：①在PPI上，层状云降水回波表现出范围比较大、呈片状、边缘零散不规则、强度不大但分布均匀、无明显的强中心等特点。
回波强度一般在20-30dBz，最强的为45dBz。
②在RHI上，层状云降水回波顶部比较平整，没有明显的对流单体突起，底部及地，强度分布比较均匀，因此色彩差异比较小。
一个明显的特征是经常可以看到在其内部有一条与地面大致平行的相对强的回波带。
进一步的观测还发现这条亮带位于大气温度层结0度层以下几百米处。
由于使用早起的模拟天气雷达探测时，回波较强则显示越亮，因此称之为零度层亮带。
回波高度一般在8公里以下，当然会随着纬度，季节的不同有所变化。
⑵回波径向速度特征：由于层状云降水范围较大，强度与气流相对比较均匀，因此相应其径向速度分布范围也较大，径向速度等值线分布比较稀疏，切向梯度不大。
在零径向速度型两侧常分布着范围不大的正、负径向速度中心，另外还常存在着流场辐合或辐散区。
⑶零度层亮带：如前所述，在PPI仰角较高或者RHI扫面时，总能在零度层以下几百米处看到一圈亮环或者亮带回波，亮带内的回波比上下两个层面都强。
由于亮带回波总是伴随层状云降水出现，因此是层状云降水的一个重要特征。
（零度层亮带形成的原因：冰晶、雪花下落的过程中，通过零度层时，表明开始融化，一方面介电常数增大，另一方面出现碰并聚合作用，使粒子尺寸增大，散射能力增强，所以回波强度增大。
当冰晶雪花完全融化后，迅速变成球形雨滴，受雨滴破裂和降落速度的影响，回波强度减小。
新一代天气雷达回波强度误差分析及解决方法刘永亮;於莹;李强【摘要】根据雷达气象方程并结合雷达适配参数测量、系统调整和回波强度标定的实践经验,总结出影响新一代天气雷达回波强度准确性的因子及其标定方法和步骤.文章以CINRAD/SB型新一代天气雷达为例,对其回波强度标定和调整方法进行阐述.【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2015(033)003【总页数】5页(P88-92)【关键词】气象方程;适配参数;新一代天气雷达;回波强度【作者】刘永亮;於莹;李强【作者单位】广西区气象技术装备中心,南宁530022;广西区气象技术装备中心,南宁530022;广西区气象技术装备中心,南宁530022【正文语种】中文【中图分类】TN957我国是气象灾害频发的国家，台风、暴雨、干旱、雷暴和冰雹等灾害性天气，对农业、交通、能源、粮食以及国防建设等造成了极大的破坏，严重影响了我国可持续发展水平。
而新一代天气雷达是监测灾害性天气的重要手段，因此，中国气象局于2014年底已建设成覆盖全国、布局合理、运行稳定的171部新一代天气雷达观测网[1]。
雷达反射率标定(又称回波强度定标)直接影响雷达回波强度的准确性。
目前雷达反射率定标采用人工定期标校，因此，正确标定回波强度对保障需达探测的准确性而言就至关重要，许多研究人员对引起回波强度定标误差因素进行了分析[2-4]，本文在此基础上，结合多年的实践经验，总结出了影响新一代天气雷达回波强度准确性的因子及其标定方法和步骤，以供借鉴。
雷达回波强度定标的基本原理是：用机内信号源在接收机前端注入功率为-80～-30 dBm的信号，在距离为5～200 km范围内，由信号处理系统按照特定的方法转换，并显示其回波强度的实际测量值(实测值)，根据雷达方程由注入信号功率计算回波强度理论值(期望值)，对应的实测值与期望值的最大差值应在±l dB范围内。
由注入信号功率计算的回波强度期望值可采用公式(1)计算：式中：λ为波长(cm)；G为天线增益(dB)；Pτ为发射脉冲功率(kW)；τ为脉冲宽度(μs)；θ为水平波束宽度(°)；φ为垂直波束宽度(°)；L∑为系统除Lat外的总损耗(dB)；Pr为输入信号功率(dBm)；R为距离(km)，取5、50、100、150 km和200 km 共计5个固定值；Lat为大气损耗，S波段取0.011 dB/km (双程)；C为雷达常数，可采用公式(2)计算：由回波强度计算公式可知，该公式中的任何一个参数存在误差都会导致回波强度误差，因此，确保每个参数的准确性和精度是关键。
白城市降水雷达回波特征分析摘要：利用白城市多普勒天气雷达探测的回波强度资料，分析了白城地区层状云、积层混合云、对流云、降雪云的回波特征，并讨论了径向速度场代表的环流特征，为进一步发挥天气雷达在防灾减灾中的作用奠定基础。
关键词：雷达强度；径向速度中图分类号：P458.121.1 文献标识码：A DOI编号：10.14025/ki.jlny.2017.06.057测雨雷达问世以来，估测降水一直是其主要目标。
20世纪80年代以来，我国气象工作者在对雷达深入研究的基础上开发出雷达新产品，建立自动识别系统。
与此同时，新一代天气雷达网?j系统也建立起来，并快速提高分布密度，雷达在暴雨监测预警中的作用进一步发挥出来。
汤达章等对雷达跟踪回波运动方法进行了研究，这项研究为白城市开展新一代雷达定量估测降水提供了参考。
白城市气象局2003年8月布设了一部多普勒天气雷达，自投入运行以来，为白城市防灾减灾做出突出贡献。
本文利用白城市多普勒天气雷达探测的回波强度和径向速度资料，分析了白城地区层状云、积层混合云、对流云、降雪云的回波特征，并讨论了径向速度场代表的环流特征，为进一步发挥天气雷达在防灾减灾中的作用奠定基础。
1资料和方法白城市新一带天气雷达业务运行中采用VOL降水模式2进行体扫，探测距离150公里，做0.6～19.8度10个仰角层的扫描。
在试验过程中获得一个基数大概需要6分钟左右，生成雷达数据需要4分钟左右。
本文在分析2005年到2015年雷达回波强度的基础上分析白城不同区域在不同时期降水量的雷达回波特征。
2 层状云降水雷达回波特征层状云降水回波的特点是面积大、范围广、回波强度分布比较均匀。
在PPI 强度图上可以清楚看到层状云降水回波的这些特点：范围一般比较大，回波边缘的轮廓不大清楚，但结构比较均匀，成片或分片呈弥散状分布，回波中有时存在着一些大的片状或丝条状结构，但没有明显块状结构。
在RHI图上，可以发现层状云降水回波的结构均匀且有序，其顶部偶尔有相对比较平整的起伏区域，这些区域没有明显的泡体，而且水平尺度要大于垂直尺度。
