天气雷达的基本工作原理和参数-168页文档资料
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天气雷达的基本工作原理
天气雷达是一种利用雷达原理探测大气中降水云的设备。
通过利用反射的电磁波信号,可以实现对大气中云的细节探测,能够预测天气变化、检测风暴和气象灾害等。
天气雷达的工作原理是利用雷达波的特性进行探测。
当雷达波射向大气中的云层时,
会与云中的水滴反射,形成回波信号。
这种信号会被天气雷达的接收天线接收并形成电信号,然后由计算机进行处理和分析。
在雷达信号中,可以获得反射信号的回波强度,和回波垂直距离。
反射信号的回波强
度与云层中水滴的浓度、大小、形状以及位置等因素有关。
垂直距离则取决于雷达波传播
的方向和速度。
在天气雷达系统中,还设置了天线旋转机构,可以将天线按照一定的角度旋转。
这样
可以使得雷达波的扫描范围更广,能够探测到更多的天气信息。
天气雷达的探测范围受到雷达波的传播距离、干扰和大气折射等因素的影响。
一般来说,雷达波的传播距离越远,信号受到干扰、衰减和扩散的程度越大,因此探测范围也就
越小。
为了提高天气雷达的探测范围和准确度,还需要进行天线校准、数据校正等工作。
在
使用天气雷达数据时,还需要进行数据解析、插值、描绘等处理,绘制出相应的气象图像,为气象预报和科学研究提供数据支持。
总的来说,天气雷达的基本工作原理是利用雷达波的特性对大气中的云层进行探测,
通过反射的信号进行分析和处理,最终生成相应的气象数据和图像,为人们提供准确的气
象信息和预警服务。
天气雷达原理介绍
我国古代神话中有千里眼和顺风耳的故事。
而雷达就是科学的千里眼。
雷达是一种无线电装置,其英文名称是RADAR(即Radio DetecTIng and Ranging的缩写),是无线电探测和定位的意思。
早期的雷达主要用于军事目的。
现在已广泛用于航空、航海、气象、科学研究等各个方面。
用来观云测
雨的雷达,就是天气雷达,已成为气象部门监测天气实况和预报未来天气的
有力工具。
雷达定位的基本原理并不复杂。
雷达定向地发射出电磁波(称为发射波),发射波遇到目标物后被,散射波的一部分由雷达接收下来。
雷达能记录下电磁波往返的时间ΔT,而电磁波的传播速度等于光速C,那幺目标
物到雷达的距离S=1/2CΔT。
雷达采用极坐标扫描方式,记录下雷达所
指向的方位,就确定了目标物相对于雷达的方位。
有了距离和方位,目标物
这个点就定下来了。
云雨是一种特殊的目标物。
云雨中的云滴、雨滴、雪晶、冰粒等降水粒子能够散射雷达波,当他们散射回来的能量足够大时,雷达就
能识别出来,而在雷达荧光屏上显示出云雨的彩色图像,这就更为直观和定量。
训练有素的雷达工作人员根据这些图像,判断这个云雨目标物的性质,
是降雨还是降雹,是否伴有雷电大风,未来移向何处,是加强还是减弱等。
阜阳气象局正在使用的713C测雨雷达,是1988年投入业务使用的,。
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。
多普勒速度探测:多普勒雷达发射出的电磁波,遇到运动的目标物后,返回信号产生频率漂移,从而可导出目标物相对于雷达运动的径向速度。
天气雷达的基本工作原理和参数1. 天气雷达的简介你有没有想过,咱们在家喝着茶、看着电视的时候,外面那乌云密布、闪电交加的场景是怎么被提前知道的?其实,这一切都要归功于天气雷达。
没错,它就像个高科技的“天气侦探”,帮助我们预测天气变化,避免被突如其来的大雨淋得湿透。
那它到底是怎么工作的呢?今天咱们就来聊聊这个话题,保证你看完之后能对天气雷达有个全面的了解,顺便也能在聚会中引起别人的注意,绝对不是白白浪费你的时间!2. 工作原理2.1 雷达的基本原理说到天气雷达,咱们得先从它的基本原理聊起。
雷达的全名是“无线电探测与测距”,其实就是通过发射无线电波,来探测周围的物体。
想象一下,你在夜晚对着朋友大喊,他们如果回应你,那就能把你们的距离算出来。
天气雷达也是如此,它发射出无线电波,遇到雨滴、雪花等气象现象时,波会被反射回来。
通过测量反射回来的时间,雷达就能计算出这些天气现象离我们有多远,甚至还能判断出它们的强度和运动方向。
2.2 数据处理不过,发射和接收可不是全部。
收到数据后,雷达还要经过一番“加工”,才能给我们提供准确的信息。
就像做饭一样,食材不够新鲜,做出来的菜可就没味儿了!雷达的数据处理系统会将这些信号转换成图像,显示在显示屏上。
你会看到一幅幅五颜六色的图,绿的代表小雨,黄的代表中雨,红的则是大雨,简直是一幅“天气艺术画”!而且,这些图像还会动态更新,让你能随时掌握天气变化,真的是科技的力量啊!3. 雷达的参数3.1 重要参数当然,天气雷达还有一堆技术参数,这些可都是关键的“秘笈”哦。
首先是“探测范围”,也就是雷达能探测多远的距离。
一般来说,大多数天气雷达的探测范围在几百公里到几千公里之间,够让你提前做好准备,不至于被突如其来的暴风雨打个措手不及。
接下来是“空间分辨率”,这个听起来很高大上,其实就是雷达能分辨出多小的天气现象。
好的雷达可以把雨滴的分布清晰地显示出来,让你一目了然。
3.2 效率与精度再说说“探测时间”,这个可是个好玩意儿。