多普勒雷达在重庆江北机场雷暴天气的应用
多普勒天气雷达原理与业务应用
多普勒天气雷达原理与业务应用摘要：多普勒雷达是世界上目前为止最先进的雷达，有“超级千里眼”之称。
相较于传统天气雷达，多普勒天气雷达能够监测到与地面垂直距离在8－12公里范围内的对流云层的产生和变化，能够判断云层的移动速度，对于天气的预报结果而言会极大的减小误差。
为了对天气进行精准预测，各类型的天气探测设备不断涌现，本文主要是对多普勒天气雷达的原理和应用范围进行简单分析。
关键词：多普勒天气雷达、原理、应用引言：随着科学技术的发展和社会的进步，人们对不可控事物的掌控欲望逐步增强。
天气的变化是影响人们劳作、改变人们生活规律的主要原因，以前天气的不可预测性使人们不能够根据天气进行合理的劳作安排。
因此人们开始向探测天气方面进行研究，多普勒天气雷达是目前为止最有效的天气探测设备。
其应用范围宽泛，探测效果优良。
天气雷达的工作原理和普通的雷达一样，通过定期向高空发射电磁脉冲，之后通过接收器接受被高空气象反射回来的电磁脉冲，并通过计算机进行处理和显示，达到探测天气的目的。
1842年，奥地利数学家多普勒在经过铁路交叉处时，发现了火车由远及近时汽笛声变响，反之亦然。
他对这种现象进行研究，研究表明这种现象时由于震源与观察者之间产生了相对运动。
后人为了纪念，将这种现象称之为多普勒现象。
二十世纪七十年代以来，多普勒效应被广泛用于武器火控和天气探测等方面。
多普勒天气雷达比一般天气雷达发射的电磁脉冲波长更短，并且能够在探测降雨位置、强弱基础上可以帮助分析天气的性质以及对流天气等[1]。
多普勒天气雷达的主要应用领域1.强对流天气的监测和预警强对流天气包括雷暴、雷暴大风、冰雹、暴雨和龙卷风等天气现象。
一般而言，强对流天气都是危险天气，对于人们的日常生活和社会生产会产生重大影响。
因此对于强对流天气的监测显得尤为重要，多普勒天气雷达对于研究强对流天气具有重要意义。
对于风暴的研究，不同的角度具有不同优劣性，从简单的二维回波区域到具备显示具有物理意义的三维虚拟体，为强对流天气的跟踪和提前预测展开了新的发展层面。
多普勒雷达在航空气象服务中的应用
多普勒雷达在航空气象服务中的应
用
多普勒雷达（Doppler radar）是一种高精度的雷达技术，
利用多普勒效应可以测量目标的相对速度。
在航空气象服务中，多普勒雷达可以被广泛应用于如下场景：
1. 检测和监测风切变
风切变是一种突然的气象现象，会导致飞机在飞行中的速度、高度、姿态等方面出现突然的变化，从而影响飞行安全。
多普勒雷达可以探测到风切变发生的地方，提前几分钟向飞行员提供警报和飞行建议，帮助他们避免危险。
2. 检测和监测降雨、雷暴等天气现象
多普勒雷达可以检测和监测降雨、雷暴等天气现象，提供更加精确的定量和定性预报结果。
在航空领域中，多普勒雷达可以协助飞行员选择更为安全的航路以及飞行高度，从而大幅降低事故风险。
3. 优化航班管理
多普勒雷达可以对大面积气象现象进行远程监测和跟踪，可以帮助航空公司进行航班管理和计划，并及时调整飞机航线和航速，避开天气不利区域，提高旅客舒适度和航班效率，降低航空公司的运营成本。
4. 参与空中交通管制
多普勒雷达可以在空中交通管制中发挥关键作用。
飞行员会根据多普勒雷达提供的气象信息选择更合适、更安全的航线和飞行高度，而管制人员则可以通过多普勒雷达提供的气象数据为飞行员提供降落和起飞时机的建议，以保障航班安全和准时性。
总之，多普勒雷达在航空气象服务中具有重要的应用意义。
它可以提供更加精准和知识的气象信息，为飞行员和管制人员提供详细的数据分析和预测，在保障航班安全、提高飞行效率和节约运营成本等方面发挥着重要的作用。
多普勒天气雷达技术在天气预报中的应用研究
多普勒天气雷达技术在天气预报中的应用研究天气预报一直是人们非常关注的话题，预报准确度越高，对人们的生产、生活、出行等方面的影响也就越大。
随着科技的发展，多普勒天气雷达技术被广泛应用于天气预报中，它的出现大大提高了天气预报的准确性，对社会的发展产生了积极的影响。
一、多普勒天气雷达的基本原理多普勒天气雷达是一种测量降雨信息的设备，它主要是以微波的特性来进行信号扫描，可以在室内通过电脑来进行分析。
它的基本原理是利用雷达波束的频率差异，来确定降水粒子的速度以及其运动方向。
当雷达波经过降雨粒子时，粒子所带有的速度会对雷达波的频差造成影响，从而使得雷达信号出现了“频移”。
二、多普勒天气雷达在天气预报中的应用在天气预报中多普勒天气雷达技术的应用，主要是用来分析和预测降雨的状况。
通过多普勒雷达技术，天气预报人员可以更准确地测量降雨强度、降雨率和降雨的时间等信息，并且可以及时掌握风向、风速和预计的强度。
同时，还可以通过雷达数据的分析，了解冰雹、飞沫、雾霾等特殊降水情况。
1.实时更新天气数据多普勒天气雷达的优势在于数据的实时更新，能够相对准确预报未来的天气情况。
在多普勒天气雷达的帮助下，气象专家和相关部门能够更加及时地掌握到天气情况的变化。
2.提高天气预报的准确性利用多普勒天气雷达技术，天气预报可以更加精准逼真。
天气预报人员可以对降水强度、降雨率、降雨时间以及降雨位置进行精准掌握，使得天气预报的准确度得到了大幅提高。
三、多普勒天气雷达技术在不同场合下的应用1.气象预警和预报通过多普勒天气雷达技术，我们不仅可以及时得知降水情况，还能对强雷暴、龙卷风等极端天气进行预警，有效避免了因恶劣天气带来的不利影响。
2.水利灾害预测多普勒天气雷达技术还可广泛应用于水利灾害预测中，如山洪、泥石流等。
通过精准测量降雨信息，可以及时发布预警信息避免灾害的发生。
3.农业生产多普勒天气雷达技术还被广泛应用于农业生产中，通过及时地获取降雨情况，可以为农民们提供更加精准的农业气象服务，帮助农民制定农业生产计划。
多普勒雷达技术及其应用
多普勒雷达技术及其应用一、引言多普勒雷达技术是一种利用声波的回波来测量目标的速度的识别技术。
它已经被广泛应用于气象、交通、国防、环保、地震、钻探等领域。
本文将对多普勒雷达技术的原理、构成、应用进行系统介绍。
二、多普勒效应原理多普勒效应指的是一种物理现象，当发射器和接收器在相对运动时，回波的频率会因为目标的运动速度而发生变化。
这种现象被称为多普勒效应。
其实现原理在于目标的速度会改变回波的相位和频率，从而使回波波长发生变化。
三、多普勒雷达技术构成多普勒雷达技术主要包括发射机、天线、接收机、信号处理系统、控制系统等。
其中发射机和接收机都是由内部谐振器驱动，通过放大器进行功率放大，天线则负责将电磁波通过空气向目标传输和接收返回波信号。
信号处理系统则负责处理这些波信号的反射和散射。
控制系统则负责控制整个系统的运行，以及收集信息和进行处理和分析。
四、多普勒雷达技术应用利用多普勒雷达技术，可以对雷暴云的运动状态、内部结构、强度、水汽含量等进行预报和研究，对于气象行业来说，这种技术的应用十分重要。
多普勒雷达技术在气象预警、天气预报、暴雨监测等方面得到了广泛应用。
（二）航空领域在无人机、小型飞机、飞行器等航空器的航行和控制中，多普勒雷达技术可以提供精确的速度、风速、空气密度、高度等信息，以帮助飞行人员进行精细化的控制和管理。
多普勒雷达还可以被用来检测航空器的状况和维修需求。
（三）交通领域在交通领域，多普勒雷达可以帮助交通管理部门监测车辆的速度和密度，进行交通拥堵的预测和管理。
多普勒雷达系统还可以被集成到交通信号灯中，以帮助行人和汽车在道路上的方向和速度。
（四）国防领域在国防领域，多普勒雷达技术可以被用来进行侦察、监测、探测和指引导弹、炮弹、卫星等的轨道和目标。
多普勒雷达技术在常规和太空战争中都扮演着重要角色。
多普勒雷达技术还可以用来监测地震活动和地质灾害发生的位置和时间情况，以便对相关地区进行预防和应急处理。
该技术可以通过检测地下的地表运动，测得地震波的传播速度和传播方向，从而准确判断地震活动的强度和方向。
应用多普勒雷达作暴雨的观测分析及临近预警
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收 稿 日期 ： ２ ０ ０ ６ — ０ ７ — ３ １ ； 修
第一作者简介 ： 柴东红（ １ ９ ６ １ 一 ） ， 女， 河北 邯郸 ， 高级 工 程 师 ， 主要 从 事 天气 预 报 研 究
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站 的建 立使 灾 害性 天气 的临 近预警 准 确率有 很 大提 高 。暴雨 口 是造 成 自然 灾害 的重 要天 气之 一 ， 特别 是 强
度和范 围较 大 的暴 雨 ， 对 人 民 的生命 、 生 活 和 生产 会 带 来 不 同程 度 的影 响 ， 因此 暴 雨 的预 报 是 非 常关 键 的 。
分析 ２ ． ４。 仰 角 的雷 达强 度 回波发 现 ： 本次 暴雨 的雷 达 回波特 征 为层积 混 合型 絮状 回波 ， 以层 状 云 为 主 ， 内镶积 云碎 块 ， 且不 断 出现较 强 回波碎 块 的合并 。移动 和强 度变 化缓 慢 ， 对 应 高空 低涡 的气 旋性旋 转 和切 变 线 的南 压 ， 云 区 围绕 雷达 逆 时针旋 转南 移 ， 先加 强后 减 弱 ， 一般在 ４ ５ ｄ Ｂ ｚ以下 ， 最强时达 ５ ０ ｄ Ｂ ｚ 。从 回波 ≥ ３ ５ ｄ Ｂ ｚ的情况 分 析 ， 在 太行 山迎 风坡 由于 山脉 的 阻挡 移 速 减慢 ， 强度 加 强 ， 范 围扩 大 。强 降 水 与 强 回波 （ ≥ ３ ５ ｄ Ｂ ｚ ） 相 对应 ， 如 １ ２日 ０ ０时雷 达 西 部 和南 部 有 １ ３个 ≥ ２ ０ ｍｍ・ ｈ 的 自动雨 量 站 ， 其 中高 邑 县境 内 出现 ６ １ ． ６ ｍｍ・ ｈ 的特强 降水 。１ ２日 ０ ２时 到 ｏ ４时 ， 石家庄 南 部邢 台境 内的 内丘 县 连续 ３ ｈ出现 ４ ０ ｍｍ・ ｈ 的
民航机场多普勒天气雷达双机备份技术及可靠性设计_陈廷鸿
多普勒雷达在军用和民用之中应用十分广泛，特别是在航空航天技术方面，尤其是机场，对于天气变化十分敏感，本文对机场的天气雷达系统的可靠性设计做了研究，多普勒天气雷达双机备份技术，这种技术在应用方面有着明显的优点，在我国大部分机场采用的天气雷达，多为单机天气雷达，这种雷达可以发现并且探测出雷暴的相应位置，雷暴的强度变化，雷暴的移动方向和移动速度等，通过综合比对这些信息。
一般来说，雷暴很弱之时，其可以对飞机进场和离场进行指挥；雷暴较强之时，其能够使飞机返航，备降以及等待起飞来躲避雷暴，以此来更好保障人民的生命财产安全和提高航空公司的口碑与经济效益，并确保航班飞行安全。
但是对于这种单机雷达，存在着一些致命的缺陷，因为只是单机，所以在发生故障之时，它的工作不能够用其他设备来代替，由此来可以导致机场获取相应的数据不及时。
美国的FFA 的多普勒雷达成功的克服了这个缺点，雷达天馈系统和伺候系统采用的机制为单体机制，而主体部分采用的却是双体机制，他的主体部分包括了发射机，和发射机相对的接受机，信号处理器和远程遥控终端主机，这样有效的避免了故障停机。
一、双机备份的设计原理民航机场的雷达系统划分成两个大的部分，一个是单机制部分，一个是双机制部分，在单机制部分中包括了天馈系统和伺候系统；在双机制部分的构成当中囊括了发射机，接收系统，信号处理器，远程遥控终端，分系统之间独立运行，相互补充，并且可以随时切换，使MTBCF 值得到优化。
这种天气雷达系统，其是在先进的雷达气象技术之上引进的，并且在相关计算科学领域的支撑下，凭借多年的实践和所积累的相关经验，并结合了民航机场相关的地理位置，气候特点，和项目需求设计，满足了我国的航空行业的标准，经过科学的实验和理论分析下的产物。
民航机场所采用的终端系统，并不是一成不变的，随着技术的革新，算法的升级，将会使检测的技术得到很大的提高，因此这个系统比将是一个与时俱进的系统，可以不断的进行更新和升级，确保了系统的先进性，前沿性和准确性，从而使民航机场的天气检测雷达的性能更加优越，更加适应当地的气象变化，更能满足航空航天营运的需求。
双流机场2006年夏季雷暴的多谱勒雷达回波特征分析
析 出近 低 层风 场 的 结构 ，对 进 一步 分 析 判 断雷 暴 的发 展 变 化 和移 动 方 向有 一 定
的 ， ｅ ｅ ｔ ｎ ｕ ｕ ｅ ｏ ａ ｔ ： ａ ｔ Ｐｒ ｓ ｎ ｄ Ｆ ｔ ｒ ｎ ａ
（ ）双 流 机 场 雷 暴 可 分 为 系 统 性 １ 雷暴 （ 包括 系 统 性 非冷 锋 雷 暴 和冷 锋 雷 暴 ）和热 力性 雷 暴 。其 中系统 性 非 冷 锋 雷 暴 切 入本 场 的 方位 主 要 是 西南 方 ，其
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雷暴称为系统性雷暴 。特别值得注意的 是当双流机场位于副高边缘时 ，副高西 进和东退过程 中，副高西部伴随的高空
槽 每 一 次过 境 几乎 都 能 引起 双 流机 场 的
双 流 机场 的冷 锋 雷 暴切 入 本 场 的方 位 主 要 是 东北 方 和 西 南方 ，其 次 为东 南 方 。 通 过 总结 这 ２ 次系 统 性 雷 暴过 程 ，并 结 ４ 合 高 空图 ，得 出 了 ：切入 本场 的 Ｃ 云 的 Ｂ
湿环 境 下 龙 泉 山应 列入 重 点 关 注对 象 之 中 。图３ 为双 流机场 附近 热 力性雷 暴 源地
季午后由于 日照引起的边界层非均匀加 热 ，常常在近地面形成绝对的不稳定层
结 ，使对流容易发生。双流机场热力性
雷暴多发生在副高内部和稳定少动的副 高边缘。
３ 、各 天气 形 势 下雷 暴 的 多谱 勒雷 达 回波特 征
次为东方和西北方 ；引起双流机场的冷
弱 （ 如Ｎ、Ｐ ），对 应 图 ４ 强 度 回波 处 的
（３） Ｃ 云 团 的 移 动 方 向 与 Ｂ ５０ ｐ的 引导气 流 方 向一致 。 ０ ｈａ （ ４）多 谱 勒 速 度 回 波 的 分 析 可 以 监测 到 雷 暴云 团 中的 中小尺 度 系统 ，对
浅析重庆机场雷暴天气条件下的塔台管制指挥
图 １
可见 ，前 往 江 北机 场 落 地 的航 空 器 在 中 断进
近 或 复 飞转 弯 时 ， 因两 处 山脉 的 存在 ，对 其爬 升
时 的最 低 超 障 高 度 提 出 了要 求 ， 从而 需 要 更加 合 理 的管制 预案 和 决断 。
Ｃｈ ｅ ｎ ｇ ｆ ｅ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｙｕ ｎ Ｃｈ ｅ ｎ ｇ Ｚｈ ｕ
（ Ｃｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ａｉ ｒ Ｔ ｒ ａ ｉｃ ｆ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｕ ｂ — ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ Ｃｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ４ ０ １ １ ２ ０ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
一次雷雨大风天气的多普勒天气雷达分析
一次雷雨大风天气的多普勒天气雷达分析作者：王志华骆云峰董忠辉来源：《知识力量·教育理论与教学研究》2013年第23期[摘要]利用常规气象资料，多普勒雷达产品以及T639数值模式产品，对2010年江西2月的1次强对流天气过程进行分析，根据回波特征判断识别受影响地区的天气系统，分析回波的未来发展趋势，移速、移向、移动路径以及分裂合并的可能性。
得出如果大气垂直层结有利于对流发展，边界层辐合带的存在与消失，低层水汽输送带的维持和断裂是做出风暴发生、发展、维持和消亡的重要依据，并有一定的提前量。
[关键词]多普勒雷达强对流天气边界辐合数值产品引言2010年2月28日，受地面倒槽、高空低槽东、低涡切变和地面冷空气影响，20时～3月1日01时，我省出现大范围雷雨大风天气。
据中尺度站重要天气监测23～01时段情报统计，共有53站93点出现雷雨大风，1站1点出现短时强降水。
本文利用南昌多普勒雷达探测资料，结合常规天气资料、T639逐3小时地面10m风场资料及物理量产品分析回波的未来发展趋势，回波的移速、移向、移动路径以及分裂合并的可能性，为日后做好此类强对流天气临近预警提供参考。
一、江西“暖区”强对流天气概念模型冷锋或静止锋锋面附近或锋前产生的强对流天气。
这种形势下的强对流天气特点是强度强、范围大、多雷雨大风冰雹成片混合出现。
其形势特征是：地面江西处江南强烈发展的低压倒槽中，35°N以南有明显的冷锋南移，850hPa有θse高能舌自西（或西南）伸向江西，江南有西南急流建立，冷暖平流均较强，冷空气南下时辐合力量大。
二、有利的环流形势（一）高低空及地面形势2010年2月28日20时500hpa高度场，东亚大槽更新入海，南支槽东移，江南处副高西北边缘的西南暖湿气流中，江西境内平均风速达到26m/s。
700hpa江淮西部有槽东移，强度较强，冷舌下探到湖南中部，湘赣境内存在大面积逆温层。
850hpa黄淮一带温度梯度强烈，伴有明显锋生，低涡中心分别位于武汉和济南，低涡切变呈东北--西南向，影响长江及江淮一带。
多普勒天气雷达原理与应用
第六部份 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点；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份和功能新一代天气雷达系统由三个要紧部份组成：雷达数据搜集子系统（RDA ）、雷达产品生成子系统（RPG ）、主用户处置器（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，碰到空气分子、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：电磁波能量沿传播途径减弱的现象称为衰减，造成衰减的物理缘故是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时，一部份能量被散射，另一部份能量被吸收而转变成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散布的不均匀性（密度不同、介质不同），使电磁波传播途径发生弯曲的现象，称为折射。
2/3730/776.0T e T P N +=波束直线传播波束向上弯曲波束向下弯曲000=><dz dN dzdN dzdN三、了解雷达气象方程其中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=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识别错误。
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（可是可估量它的正确位置）。
当目标位于最大不模糊距离（Rmax ）之外时，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 之内的某个位置，咱们称之为‘距离折叠’。
机场多普勒c波段天气雷达站电磁辐射安全分析
机场多普勒c波段天气雷达站电磁辐射安全分析摘要：机场多普勒C波段天气雷达站电磁辐射安全分析主要包括确定工作频率范围、评估电磁辐射水平、判断是否符合标准和采取措施等步骤。
针对机场多普勒C波段天气雷达站的电磁辐射，需要进行辐射功率测量，评估其对周围环境的影响。
同时，需要根据国家和行业标准，对电磁辐射水平进行比较和评估，确保其符合安全标准。
如果发现辐射水平超出限制，需要采取措施保障周围环境内的人员安全。
关键词：机场；多普勒c波段；天气雷达站；电磁辐射；安全引言：机场是国家的门面，机场的安全与稳定是我们国家乃至全球的重要关注点。
而现代机场更离不开雷达技术的支持，其中多普勒C波段天气雷达站是机场天气监测和预报的关键设备之一。
然而，天气雷达的工作频段正好处于人体对电磁辐射敏感的范围内，模拟电磁辐射对人体健康的影响，对机场多普勒C波段天气雷达站的电磁辐射安全进行分析与评估，是保障机场和周边居民安全的必要措施。
本文将对机场多普勒C波段天气雷达站的电磁辐射安全性进行分析评估，以期为机场电磁环境安全原则的制定提供参考。
1.机场多普勒C波段天气雷达站的作用和重要性机场多普勒C波段天气雷达站的主要作用是监测和预报机场飞行区域的天气状况，以保障航班安全和飞行效率。
在机场气象系统中，多普勒C波段天气雷达是一种重要的气象监测设备，可以对飞行区域内的降水、雷达回波等天气状况进行精确监测和预报，提供准确的天气预报信息，为机场管理者和飞行员提供准确的决策依据。
实时监测飞行区域内的天气状况，及时预警危险天气现象，如雷暴、台风、大雾等，保障机场的航班安全。
预测降雨、风向、风速等信息，为机场管理者提供科学决策，优化航班调度和机场资源分配，提升机场效率。
天气对机场的影响是不可避免的，但多普勒C波段天气雷达的使用可以降低其影响，减少机场出现暂停、取消航班等事件的概率，降低机场的安全风险和经济风险。
因此，机场多普勒C波段天气雷达站在机场气象系统中是必不可少的一部分，其作用和重要性不可低估。
多普勒天气雷达原理与应用7-2-雷雨大风的雷达探测和预警(1)
亚利桑那州下击暴流最大反射率因子分布
亚利桑那州下击暴流尺度分布
亚利桑那州下击暴流低层辐散速度差值分布
亚利桑那州下击暴流和阵风锋最大风速比较
荆州下击暴流个例
宜昌 20020716 0800
湖北荆州下击 暴流个例 2002 年7月16日下午
16：50
16:50
17：02
Pulse Storm Downbursts
FIG. 11. After microburst B in Fig. 10, the microburst outflow transitioned to a gust front and propagated outward from the high-reflectivity core of the storm. Shown are three consecutive 22 Jul 2008 KIWA radar observations at 0.98 elevation angle of (a) reflectivity at 0236 UTC, (b) velocity at 0237 UTC, (c) reflectivity at 0241 UTC, (d) velocity at 0241 UTC, (e) reflectivity at 0245 UTC, and (f) velocity at 0246 UTC. Gust-front outflow boundaries are indicated by the blue front symbol.
美国下击暴流
2008年7月22日亚利桑那州下击暴流个例 特征统计
FIG. 3. The 22 Jul 2008KIWAradar observations at 0.98 elevation angle of (a) reflectivity at 0122 UTC; (b) velocity at 0123 UTC; (c) reflectivity at 0127 UTC; (d) velocity at 0127 UTC, where maximum outbound velocity was 10.5 m s21 and maximum inbound velocity was 218.5 m s21; (e) reflectivity at 0132 UTC; and (f) velocity at 0132 UTC. The 0.98 tilt was used here because the 0.58 tilt was mostly blocked by terrain. The 0.98 tilt was still partially blocked, as evidenced by the missing data (black patches) in the images. In the radial velocity images, red colors indicate inbound velocities and green colors indicate outbound velocities.
强对流天气下对多普勒天气雷达探测和预警的研究
强对流天气下对多普勒天气雷达探测和预警的研究强对流天气下对多普勒天气雷达探测和预警的研究引言：强对流天气是一种极端天气现象，具有剧烈的降雨、风暴、冰雹等特征。
这些天气现象不仅给人们的生活带来了不便，还对农业、交通运输等行业造成了严重的损失。
因此，对强对流天气进行及时准确的探测和预警具有重要的意义。
多普勒天气雷达作为一种高效的探测工具，在强对流天气监测和预警中发挥着重要作用。
本文将对多普勒天气雷达在强对流天气探测和预警中的研究进行详细介绍。
一、多普勒天气雷达的原理多普勒天气雷达是一种基于多普勒效应原理的探测仪器。
多普勒效应是指当物体相对探测器静止或以一定速度运动时，会引起探测器接收到的物体反射波的频率发生变化。
多普勒天气雷达通过接收天空中的微波信号，并利用多普勒效应测量大气中雨滴或冰晶的速度，并进而推算出对流云中水滴或冰晶的运动状态。
多普勒雷达能够提供目标的速度、位移和方向信息，这对于对强对流天气的探测和预警非常重要。
二、多普勒天气雷达的探测和预警方法1. 多普勒雷达的强回波探测强对流天气的主要表现是强降水和强风，因此我们可以通过解析多普勒雷达接收到的回波信号，找到其中的强回波区域，进一步预测和预警强降水带来的洪水或水灾。
通过多普勒雷达扫描回波，我们可以确定降雨带的位置、范围和强度，从而及时发布相应的预警信息，引导人们做好防范措施。
2. 雷暴风暴识别与跟踪雷暴风暴是强对流天气的典型表现之一。
多普勒雷达可以测量风暴区域中风和颗粒物的速度和方向，通过计算这些数据可以识别并跟踪风暴的动态发展过程，确定其移动路径和速度，为预测和预警雷暴风暴提供重要数据支持。
3. 雹暴监测与预警冰雹是一种具有破坏性的天气现象，可以对农作物和建筑物造成严重损害。
多普勒雷达可以识别冰雹云的运动特征，通过分析冰雹云内部冰雹粒子的反射和多普勒频移数据，可以预测冰雹的大小、数量和降雹区域，及时发布冰雹预警，提醒人们做好防雹措施。
三、多普勒天气雷达预警系统的建设多普勒雷达与其他气象观测设备相结合，构成完整的强对流天气监测和预警系统。
多普勒天气雷达资料分析及同化在暴雨中尺度天气系统数值模拟中的应用研究
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多普勒天气雷达原理与应用7-2-雷雨大风的雷达探测和预警(3)
MODIS VIS
20070707
11:15
MODIS VIS
20070707
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surface－20070707 1400
surface－20070707 1400
水汽图 ： 2007 0706 1400 – 0707 2000
Vis 20070707
雷达回波
2006年6月25日陕西中部 弓形回波雷暴大风
2005年3月22日08时梧州TlogP图
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大气层结和稳定度的分析
- -3月21日08时大于30的K指数范围
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福建灾情
从下午14时至17时一南北向的飑线袭击了龙岩、漳州、 泉州的部分县市，飑线经过的地方都出现了6级以上大风， 多个县市出现10-12级的雷雨大风，其中永春县风力达40 米/秒。此次灾害持续时间虽短，但风力大，突发性强， 造成的破坏性极大，特别是农村房屋损坏特别严重。 据福建省民政厅统计，截至3月25日，此次受灾人口达 211万人，因灾死亡6人，因灾受伤5032人，造成直接经 济损失11.6亿元，其中农业损失5.13亿元。
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多普勒天气雷达下击暴流图像识别
多普勒天气雷达下击暴流图像识别杜牧云;肖艳娇;吴涛【摘要】以下击暴流具有的低层显著辐散特征为基础,引入图像识别中的连通区识别技术,开发出了应用于多普勒天气雷达的下击暴流图像识别算法.首先通过设置的速度阈值将径向速度进行二值化处理,然后运用8邻域法寻找速度大值区,并采用距离、夹角和正、负速度差值等条件进行约束对正、负速度大值区进行配对,最后对未成功配对的速度大值区进行邻近区域的二次匹配,从而识别出下击暴流区域.利用多个下击暴流个例实测的多普勒雷达数据对该算法进行了测试,结果表明该算法对一些较小尺度的下击暴流,尤其对受环境风场影响而具有不对称辐散特征的下击暴流有良好的识别效果.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2015(043)003【总页数】5页(P368-372)【关键词】多普勒天气雷达;下击暴流;图像识别【作者】杜牧云;肖艳娇;吴涛【作者单位】中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室,武汉430074;武汉中心气象台,武汉430074;中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室,武汉430074;武汉中心气象台,武汉430074【正文语种】中文对流风暴发展到成熟阶段后，其中雷暴云中冷性下降气流达到相当大的强度，到达地面形成外流，并带来雷暴大风。
这种在地面引起灾害性大风的局地强下降气流称为下击暴流[1]。
Fujita[2]在对1975年6月24日发生在美国纽约肯尼迪国际机场的一次坠机事件进行调查后首次提出了“下击暴流”的概念，即：能在地面产生17.9 m/s以上辐散风的一种强烈的下沉气流。
通过对下击暴流的深入研究，Fujita[3-4]进一步将下击暴流分为微下击暴流(水平尺度小于4 km)和宏下击暴流(水平尺度大于4 km)。
Wislon等[5]对微下击暴流的定义做了进一步的补充：凡在径向上具有辐散速度特征，且正负速度差达到10 m/s或以上、尺度小于4 km 即为微下击暴流。
重庆江北国际机场雷暴天气分析总结
重庆江北国际机场雷暴天气分析总结作者：***来源：《科学与财富》2019年第26期摘要：雷暴是目前公认的严重威胁飞行安全的天气现象，能产生各种危及飞行及安全的天气现象。
例如当飞机穿越雷暴云上部时，会产生积冰;而在积雨云中强烈的湍流会引起航空器颠簸。
而且雷雨还能使能见度变差，当雷雨的下方容易出现较强的下沉气流，会导致航空器掉高度。
而不管航空器是在云中、云下或者云上附近飞行时，都有被闪电击中的概率，一旦被闪电击中，轻则航空器外部受损，重则危及机组及乘客的安全。
而有时雷暴过程中所伴有的冰雹和龙卷风（主要出现在重庆东南、东北面山区），对飞行有重大影响。
此文利用了近30年的观测资料对重庆江北国际机场的雷暴气候特征以及近年来典型雷暴案例进行了总结分析。
关键词：雷暴;气候特征;案例分析;重庆江北国际机场0 引言重庆位于四川盆地东部，区域内群山环绕，丘陵起伏延绵，长江、嘉陵江交汇贯穿全境，整个地形地貌较为复杂险峻。
区域中部主要为高度参差不齐丘陵地形，平均海拔高度300米以上。
重庆江北机场位于重庆市渝北区境内，，机场基准点（02L/20R跑道中心）坐标为106°38’28’’E，29°43’08”N，标高415.5M。
机场四面环山，属于浅丘陵地形。
由于重庆气候背景的特殊性、丘陵地带地形抬升、下垫面水汽充分等原因，重庆是雷暴天气的相对活跃区和高发区，本文通过对1991—2018年机场的观测数据进行分析，总结了机场28年来雷暴的气候特征，并对实际观测案例进行了分析。
1 雷暴定义雷暴是积雨云云中、云间或云地之间产生的放电现象，表现为闪电兼有雷声、仅闻雷声而不见闪电或仅见闪电而不闻雷声。
雷暴的形成通常需要大量的不稳定能量、充沛的水汽和抬升条件。
雷暴出现在各种不同的天气系统中，若按天气系统划分雷暴的种类，则有锋面雷暴、冷涡雷暴、空中槽和切变线雷暴、台风槽雷暴等。
它来临时通常会伴随着气温、气压、风的变化并伴随大雨或冰雹，而在冬季甚至会随暴风雪而来。
多普勒天气雷达识别和预警下击暴流
ｍｉ ｎ的下击暴流 ； 下击暴流是指尺度大 于等于 ４ 宏 ｋ 持 续 时问超 过 １ ｎ的下 击暴 流［ ］ 由于 ｍ， ０ｍｉ ¨， 。
微下 击暴 流 的危 害性 更 大 ， 对微 下 击 暴 流 的研 究 也 更 深入 。大量 观 测 事 实 表 明 ， 下 击 暴 流 主要 是 雷 微 暴 云 中的冷 重云 顶 向下崩 塌形 成 。有 学者 对微 下击 暴 流 的定 义作 了 补 充 ： 在径 向上 具 有 辐 散 速度 特 凡
一
中心 （ ＡＲ）联 邦航 空局 （ Ａ 、 ＮＣ 、 Ｆ Ａ） 国家 航 空 与航 天
局 （ ＡＳ 、 Ｎ Ａ） 国家海 洋大 气局 （ ＯＡ 先后 组织 了多 Ｎ Ａ）
词 。在对 下 击 暴 流 进一 步 研 究 后 ， ｕｉ Ｆ ｊａ提 出下 ｔ
击 暴 流 的概 念 ： 能在 地面产 生 １ ． ｓ ７ ９ｍ／ 以上辐 散风
赵 东彦１ 白洁２ ， ２
（ １解放军理工大学气 象学 院 ， 南京 ２ １０ ；２航空气象 防化研究所 ， １１１ 北京 １０ ８ ） ０ ０ ５
摘要
发生在机场周 围的下击暴流 ， 对飞机起降安全构成重大威胁 。多普勒天气雷达 以其高 时空分辨率成 为监测
和预警下击暴流 的有力工具 。对 国内外利用多普勒天气雷达研究 下击暴 流的现状进行 了综述 ， 包括下击暴 流的基 本概念 、 回波特征以及 目前国 内外主要算法 ： 于切 变段 法 、 基 图像处理法和线性判 别分析法 。最 后对多普 勒天气雷 达识别和预警下击暴流 的研究现状进行 了总结 ， 为国 内开展这方面研究提供参考和借鉴 。 关键词 下击暴流 多普勒天气雷达 识别 预警
引言
州 的西 北部 实施 的弓状 回波和 中尺 度对 流涡旋 外场 试 验计 （ ｍＶ￣ Ｅ Ｂ ａＸ） 。这 些研 究 和外 场 计划 不仅 提 供 了大量 下击 暴 流 个 例 ， 而且 使 研 究 人 员 对下 击
多普勒雷达在天气预报和人工影响天气中的应用研究的开题报告
多普勒雷达在天气预报和人工影响天气中的应用研究的开题报告一、研究背景及意义天气对人们的生产和生活有着重要影响。
随着现代科技的不断发展，特别是雷达技术的广泛应用，天气预报已经变得越来越精准。
多普勒雷达技术作为一种先进的雷达技术，可通过测量物体运动速度和方向，精确地掌握天气变化信息。
因此，多普勒雷达技术在气象学中应用越来越广泛，并且在人类活动中的应用也与日俱增。
天气预报已经成为了我们生活中必不可少的一部分。
人们需要预测天气以规划他们的活动计划，例如安排旅行、户外娱乐以及农作物的种植等。
多普勒雷达技术实现了对天气变化的实时监测，有助于更准确和可靠地预测天气，为人们提供生活和工作的方便。
同时，多普勒雷达技术也有着广阔的应用前景。
例如，多普勒雷达可以用于预测气候变化，防止自然灾害的发生，甚至可以用于组织人为干预天气，例如云种植和降雨引导。
因此，本研究旨在系统地研究多普勒雷达在天气预报和人工影响天气中的应用，为环境保护和气象预报提供更好的服务。
二、研究内容1、多普勒雷达技术的基本原理和特点。
2、多普勒雷达在天气预报中的应用。
3、多普勒雷达在人工影响天气中的应用。
4、多普勒雷达在环境保护中的应用。
5、对多普勒雷达的应用进行案例分析，并提出改进建议。
三、研究方法1、文献综述：通过查阅大量文献，深入了解多普勒雷达在天气预报和人工影响天气中的应用。
2、案例分析：选取具有代表性的多普勒雷达应用案例，对其运行情况、结果、优缺点进行深入分析。
3、定量分析：采用统计方法对多普勒雷达数据进行分析和处理，提炼出有用的信息。
四、研究预期结果1、系统深入地了解多普勒雷达技术的基本原理和特点。
2、探究多普勒雷达在天气预报中的应用，提高天气预测的准确性。
3、了解多普勒雷达在人工影响天气中的应用，有助于避免自然灾害的发生。
4、探讨多普勒雷达在环境保护中的应用，为环境保护提供更好的服务。
5、总结多普勒雷达应用案例并提出改进建议，为今后的应用提供参考。
重庆江北机场低云天气下的气象要素统计分析
重庆江北机场低云天气下的气象要素统计分析摘要：本文利用江北机场2017-2019年地面逐时观测资料，对飞行有影响的低云（云高≤90米）发生时段的气象要素进行统计分析，获得了不同高度（30米、60米、90米）低云出现期间各要素的分布特征，为今后低云的预报提供了更全面的参考。
关键词：江北机场；低云；统计分析；气象要素1 引言雷暴、强降水和雾等是影响飞行的主要天气现象。
近年来，对重庆江北机场雷暴天气的研究取得了一系列成果[1-2]，对雾的研究也有明显的进展[3]。
重庆江北机场02L、21跑道提供航空器Ⅱ类精密进近和着陆[4]，当主导能见度或云底高降至标准以下时, 会对航班的正常运行造成影响。
而目前关于对飞行同样有重要影响的低云的研究尚有欠缺，因此，本文将利用重庆江北机场2017-2019年地面气象要素观测数据，全面地分析各气象要素与低云的相互关系，为预报工作提供更有效的参考。
2 资料及分析方法本文利用江北机场2017-2019年地面逐时观测资料，筛选出对飞行有影响的低云（云高≤90米）记录。
由于在地面观测中对云高的记录以30米为一档，因此本文将低云划分为云底高为30米、60米、90米三类，所分析的气象要素为低云天气发生时次的风向、风速、气温、以及相对湿度。
另外，为方便统计，以3-5月（春季）、6-8月（夏季）、9-11月（秋季）、12-2月（冬季）划分四季。
3 江北机场低云天气气象要素特征统计结果表明，江北机场所有观测时次中共有7个时次云底高为30米，756个时次云底高为60米，714个时次云底高为90米，分别占全部统计时次的0.5%、51.1%、48.3%。
此外，江北机场一年四季都有低云出现，秋冬季较多，春夏相对较少，其中秋季出现最多，具体为：春季21.3%，夏季17.5%，秋季36.9%，冬季24.4%。
下面将对不同高度低云出现时的气象要素特征进行详细分析。
3.1风向对低云出现时风向不定（VRB）和静风（CALM）的统计发现，30米、60米和90米低云天气下风向不定的概率分别为57%、17%和18%，静风的概率分别为0%、6%和4%，表明所有高度低云出现期间，风向不定的概率较高。
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多普勒雷达在重庆江北机场雷暴天气的应用
摘要本文采用重庆江北机场2003-2012年的观测资料，详细分析了雷暴天气的特点。
利用2012年配备的多普勒气象雷达及其探测的雷达回波资料，总结出多普勒雷达在重庆江北机场雷暴天气的本地化应用方法，对夏季飞行保障和雷暴的预报监测服务具有一定的指导意义。
关键词雷暴；多普勒雷达；雷达回波
0 引言
雷暴天气是重庆江北机场春、夏两季主要天气现象。
它是由对流旺盛的积雨云组成，伴有闪电、雷鸣、湍流、积冰、阵雨、大风、冰雹、龙卷和下击暴流的中小尺度对流天气系统[1]，是飞机航行时所遇到的最恶劣最危险的天气之一。
本文统计分析了重庆江北机场最近10年的观测资料，发现重庆江北机场全年除冬季的12月和1月外，均有雷暴天气出现，夏季最盛。
加强雷达监控是预报雷暴发生、发展和消散的有效途径，预报员利用2012年新配备的双线偏振多普勒雷达及其探测的雷达资料，总结出一些行之有效的本地化应用方法，从而进一步提高了机场雷暴天气的短临气象服务水平。
1 重庆江北机场雷暴的特点
重庆江北机场位于中国西南地区，处于四川盆地东部，位于北纬30度，属于亚热带气候。
主要受海洋暖气团和极地大陆冷气团交替影响，以及其对应的西南季风和东北信风影响，形成四季变化分明，冬暖夏热，潮湿，多降水，多雷暴的气候。
从春季到夏季，西风带槽脊强度逐渐减弱，西南季风加强，盆地上空多为偏西或西南风控制，多小波动活动。
影响机场的天气系统一般为副热带高压、南支槽、青藏高压、西南涡、切变线和冷锋等。
本文采用重庆江北机场的观测资料，分析2003-2012年10年的雷暴数据，统计得出机场年平均雷暴日数为32.7天。
年最多雷暴日数为2007年的41天，最少雷暴日数为2003年和2009年的26天。
机场冬季12月和1月无雷暴天气出现。
初雷出现的最早时间为2007年2月6日，最晚时间为2005年4月8日；终雷出现的最早时间为2007年8月31日，最晚时间为2010年11月13日。
由图1可知，月平均雷暴日数在4月和7月出现两个极大值，7月平均雷暴日数达到最大值为6.9天。
4月～8月是雷暴最盛季节，占全年雷暴平均日数的84.7%。
规定当日20时（北京时，本文以下出现的时间均为北京时）至次日08时为夜间。
统计发现，4-8月以夜雷暴为主，占4月～8月平均雷暴日数74.6%。
2 双线偏振多普勒雷达的本地化应用
气象雷达对中小尺度天气的探测和监测最为有效，其回波图具有直观、易用、定位准确、实时性强等优点，是雷雨季节保障飞行安全的重要手段之一，在民航机场得到了普遍应用。
民航重庆江北机场于2012年初安装运行了由成都锦江电
子系统工程有限公司生产的新一代双线偏振多普勒雷达。
该雷达安装于重庆江北机场的跑道以西，离机场塔台约500m，在使用雷达探测时，可将图像原点信息近似为跑道信息。
双线偏振多普勒雷达通过交替发射或同时发射水平和垂直偏振波，并接收两个偏振方向的回波信号的方法，可同时探测到降水系统的回波强度、差反射率因子、双程差分传播相位差、差传播相移率以及水平垂直信号相关系数等参数，这些参数直接反映了降水系统粒子相态、滴谱分布等微物理结构的变化规律，从而可以明显提高雷达估测降水和进行降水粒子相态识别的能力[2-4]。
在此基础上，为了方便分析和应用多普勒雷达资料，提高现有多普勒雷达数据处理系统软件的能力，还配备了气象雷达产品显示系统。
软件系统采用面向对象技术，基于中文Windows的平台上开发，完成双偏振数据的处理和显示。
包括体扫，PPI（平面位置显示）和RHI（距离高度显示）的强度、速度、谱宽的单画面以及多画面的显示，以及各种非实时产品的自动生成和显示，为天气预警和预报提供有效的支持。
2.1 资料格式和调取方法
运行双线偏振多普勒雷达探测时，可存储的原始数据分PPI，RHI和体积三种格式。
例如：PPI图原始资料存储名是201206280505270.15P。
数据格式释义简单易懂，年是2012，月份是06，日期是28，小时是05（北京时），分钟是05，秒是27，最后一位是阿拉伯数字0，小数点后两位是仰角1.5度，以字母P为结束符。
RHI和体积扫描数据格式的小数点前的含义与PPI相同，小数点后分别是“方位角末两位数值”+“字母R为结束符”和“初始仰角体扫度数”+“字母V为结束符”。
在雷达产品处理的显示系统中，从“产品设置”中选择“原始数据文件夹”，直接调取雷达探测后所存储的原始数据资料（图2a），便可根据所存储的三类数据在该操作系统中进行更加详细的非实时数据分析。
由这三类原始数据信息按5大类处理方式进行分析，可综合得到数据产品类别100余种。
同时，若在“文件”中勾选“新文件监视”，则当监视数据文件夹中有新的原始数据文件时，程序将自动显示最新图像产品（图2b）。
2.2 相关功能
2.2.1 显示属性设置
在菜单栏“显示设置”中选择“显示属性设置”项，便可叠加航线和叠加空域到显示产品中（图3）。
使用雷达监控雷暴天气，叠加此功能后，除了能对本场进行雷暴天气预警外，还可以针对民航的重要导航站点和机场进近的航线航路进行气象服务。
2.2.2 鼠标信息提取和区域统计
鼠标提取信息的功能是在菜单栏“显示设置”中，将“信息提取”的方式勾选为“鼠标跟随”。
信息提取可通过鼠标的移动，读取相应位置的回波信息，并显示该
信息。
可得到的信息有强度，高度，中心点的距离和方位信息（图5a）。
除了获取点的信息外，还可对一个区域进行统计分析。
在产品图象中将鼠标移到所关注的区域，按住鼠标左键拖动，划出一矩形区域，放开鼠标左键，即弹出统计结果窗口，结果显示以饼图形式（图4a）。
在饼图显示区点击鼠标右键会弹出菜单，选择直方图，则会以直方图的形式显示（图4b）。
统计功能可直观的显示所想了解区域的各色回波的情况，实现了从点到面的雷达回波的分析。