新一代天气雷达产品资料说明

新一代天气雷达系统功能规格需求书.doc

主要修订了新一代天气雷达系统的部分性能参数，增加了雷达保障和培训方面的内容，同时对雷达的自动在线标定、易维护性、保障维护时效、故障定位诊断、随机文件和仪表、机内状态监控、厂家的保障培训职责等提出了明确要求。
修订工作由中国气象局综合观测司组织，中国气象局气象探测中心牵头承担，高玉春、潘新民、黄晓、柴秀梅、陈大任、周红根、高克伟、陈玉宝、蒋小平、徐俊领、雷茂生等同志参加了修订，张培昌、葛润生、张沛源、王顺生、李柏、李建明、苏德斌、李建国、张建云、蒋斌、陈晓辉、陆建兵等专家进行了指导。
2.7 新一代天气雷达系统是气象业务运行的重要设备之一，在新一代天气雷达系统的设计中必须充分注意到与气象业务运行的其他设备系统的协调，在计算机硬件设备、软件系统、及各种图形图像产品规格规范上取得协调和衔接。尤其是在监测的气象产品通信、传输上充分应用其他气象业务系统的功能。
2.8 新一代天气雷达系统是 21 世纪初期气象部门天气雷达站网的主要设备，在充分引用国外先进技术的同时，应充分注意到元器件的国产化，要按照国家现行标准来购置系统所需的元器件。专用件自行制作时也要按照国内有关标准，保证新一代天气雷达系统元器件的供给，尤其是主要消耗性器件要国产化，确保新一代天气雷达系统在气象业务中长期地使用。
3
2.6 新一代天气雷达系统是气象业务布网使用的设备，应具有较高的可靠性、稳定性、可维护性和全天候的连续工作能力。特别是在恶劣天气环境下要保证工作，提供灾害性天气的信息。新一代天气雷达系统的设计中，要根据国内环境、供电和安装等具体条件，严格地制定各项技术要求。新一代天气雷达系统的分机、整机在组装过程中要严格进行各项参数性能指标测试和各种例行试验，严格执行出厂验收、现场验收、业务验收等各项程序，保证新一代天气雷达系统顺利地投入业务使用。

新一代多普勒天气雷达简介

多普勒效应是澳大利亚物理学家J.Doppler1842年首先从运动着的发声源中发现的现象，多普勒天气雷达的工作原理即以多普勒效益为基础，具体表现为：当降水粒子相对雷达发射波束相对运动时，可以测定接收信号与发射信号的高频频率之间存在的差异，从而得出所需的信息。

运用这种原理，可以测定散射体相对于雷达的速度，在一定条件下反演出大气风场、气流垂直速度的分布以及湍流情况等。

这对研究降水的形成，分析中小尺度天气系统，警戒强对流天气等具有重要意义。

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。

在雷达探测中，气象目标的空间位置是用雷达天线至目标物的直线距离Ｒ（亦称斜距）,雷达天线的仰角和方位角来表示。

斜距Ｒ可根据电磁波在大气中的传播速度Ｃ和探测脉冲与回波信号之间的时间间隔来确定。

电磁波在大气中传播速度是略小于它在真空中的传播速度，但对斜距精度影响不大，故近似用C来表示。

天气雷达的主要设备1. 触发信号发生器触发信号发生器(控制钟)是整个雷达的控制系统,它周期性地产生一个脉冲式的触发信号,触发脉冲输送到调制解调器和显示器,指挥它们开始工作。

每秒种产生的触发脉冲数目，称为脉冲重复频率,以PRF(Pulse-Recurrence-Frequency) 表示。

两个相邻脉冲之间的时间间隔，称为脉冲重复周期，用Ｔ表示，它等于脉冲重复频率的倒数。

实际工作中，可用公式计算脉冲重复周期的数值。

2. 调制解调器在触发脉冲的触发作用下，调制解调器产生调制脉冲。

调制脉冲具有两个特性：（１）具有固定的脉冲宽度（也称为脉冲持续时间），以微秒为单位，也可以以脉冲的空间距离h表示，脉冲宽度直接影响探测距离和距离分辨能力即雷达盲区大小。

新一代天气雷达PUP产品共享的应用系统知识讲解

区域气象信息共享平台新一代天气雷达PUP产品共享应用系统使用手册一、概述新一代天气雷达PUP产品共享应用系统工作在Windows 平台下，使用人机交互工作方式，显示中国气象局要求上传的各种PUP产品。

1.处理内容目前，已收集入库四川省7部雷达的上传资料。

这7部雷达站为：成都、南充、西昌、绵阳、宜宾、广元、达川。

根据需要，可增加其它雷达资料入库，并能在系统中显示。

入库的产品有：●仰角分别为0.5、1.5、2.4度基本反射率，产品号为19, 覆盖范围为75公里产品(库长为250米的为60公里)；●仰角分别为0.5、1.5、2.4度基本反射率，产品号为20, 覆盖范围为150公里产品(库长为250米的为120公里)；●仰角分别为0.5、1.5、2.4度基本速度，产品号为26, 覆盖范围为150公里产品(库长为250米的为120公里)；●仰角分别为0.5、1.5、2.4度基本速度，产品号为27, 覆盖范围为300公里产品(库长为250米的为250公里)；●组合反射率，产品号为37，覆盖范围为75公里产品(库长为250米的为60公里)；●组合反射率，产品号为38，覆盖范围为300公里产品(库长为250米的为250公里)；●回波顶，产品号为41，覆盖范围为150公里产品(库长为250米的为125公里)；●VAD 风廓线，产品号为48；●弱回波区，产品号为53，覆盖范围为50公里产品；●风暴相对径向速度，产品号为56，覆盖范围为300公里产品(库长为250米的为250公里)；●垂直累积液态水含量，产品号为57，覆盖范围为150公里产品(库长为250米的为125公里)；●风暴追踪信息，产品号为58，覆盖范围为300公里产品(库长为250米的为250公里)；●中尺度气旋，产品号为60，覆盖范围为150公里产品(库长为250米的为125公里)；●1小时降水，产品号为78，覆盖范围为150公里产品(库长为250米的为125公里)；●3小时降水，产品号为79，覆盖范围为150公里产品(库长为250米的为125公里)；●风暴总降水，产品号为80，覆盖范围为150公里产品(库长为250米的为125公里)；●反射率等高面位置显示（CAPPI），产品号为110，覆盖范围为300公里产品(库长为250米的为250公里)●2.采用技术新一代天气雷达PUP产品共享应用系统通过中间件(使用IBM 的WebSphere MQ中间件)，访问四川省气象信息中心数据库，获取所需雷达资料和相关信息。

一天气雷达组成简介

UCP和PUP（演示PUP的操作）
课后思考题
1、新一代天气雷达有哪几个子系统？ 2、新一代天气雷达的RDA由哪几个部件构成？
各个部件的主要功能是什么？
3、主用户系统（PUP）有哪些功能？ 4、雷达天线的扫描方式或者体扫模式，指天线
采用哪些仰角，以及转动的快慢等，新一代雷达的扫描方式有哪些？
每一个仰角的角度为0.95，大约为1度的范围。但是雷达立体扫描的不充分性，导致静锥区和盲区的出
天线的体扫模式-VCP21
VCP21：6分钟对9个仰角的扫描，存在很大的盲区。使雷达的物理量产品出现不确定性。
天线的体扫模式（VCP31）
VCP31：10分钟对5个仰角的扫描，晴空模式
天线的天气模式
• 降水模式：VCP11或VCP21 的扫描方式，采样精度高，被新一代雷达采用。
• 两种模式区别：晴空模式的回波比降水回波弱，新一代雷达设定的晴空模式数据取样分辨率为4km。
• 降水模式的取样分辨率为1km或500m。
RDA组成3：接收机
当天线接收到返回的电磁波时，把信号传送给接收机。
接收到的电磁波能量很小，在以模拟信号的形式传送给信号处理器之前必须由接收机进行放大。
1）由PUP选取预警区域、预警类型和预警阈值，并传送给RPG；
2）当预警的现象发生时，在RPG生成警告； 3）一个预警信息和一个警告－配对产品被传
送到PUP； 4）及某一特殊预警事件配对的产品列在RPG
中的一个列表上。
功能2：产品数据显示、存贮、管理
• 产品的图形显示，对来自RPG的气象产品进行显示，叠加、放大、改变分辨率、动画等。
反射率因子-R 基数据平均径向速度-V
速度谱宽-W

新一代多普勒天气雷达产品讲解

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)H (106)(7．2)．强冰雹概率指数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。

新一代天气雷达资料的应用与分析

大尺度风场连续流型的识别（二）
风向不变、风速随高度变化的径向速度图象 –风速随高度不变化 –风速随高度增大 –风速随高度先增、后减
均匀西风情况下的径向速度图
0等速度线呈直线型，跨越整个显示区，由RDA处到显示区边缘为均匀的西风。 RDA处的风速不等于零，对于任意一个径向速度区（线）而言，都是从中心RDA一直扩展到显示边缘对应高度，即表明各高度层次上的实际风速是均匀的。
两点假设： – 同一高度层上的水平风场是均匀的，可随高度变化 – 目标物铅直方向速度对径向速度的贡献很小——仰角很小
实际风与径向速度的关系
雷达波束与实际风向的夹角越大，则径向速度值越小；实际风速越小，径向速度也越小
径向速度的大小和正负是通过颜色变化表示的，一般暖色表示正径向速度，冷色表示负径向速度，因此在分析速度图时，应首先查看色标
强水平风造成的降水量估计误差
全省雷达联网示意图
目前我省雷达应用情况
2002年试运行，2003年1月18日通过验收指挥飞机增雨作业全省的短时临近预报存储了大量的资料
国内外新动态
• 多基地雷达：一个主机，几个接收机，在30公里左右范围内，只接收不发射。（美国、日本）
• 飞机上安装多普勒雷达：向前、向后分别发射，探测范围是移动的。（美国）
气象卫星监测图像（北京时2005年6月10日13：30时）
气象卫星监测图像（北京时2005年6月10日13：30时）
静止气象卫星监测图像（北京时2005年6月10日12时至15时）
数值预报能力：
目前业务运行的中尺度模式尚不能满足中γ尺度暴雨预报。
有赖于过程刻画更精细、物理过程更清晰、资料应用更丰富的数值预报系统的发展。

新一代天气雷达简介

工作模式（Operational Mode）
WSR-88D使用两种工作模式，即降水模式和晴空模式。雷达的工作模式决定了使用哪种VCP，而VCP又确定了具体的扫描方式。
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。
退距离折叠（range unfolding）：为了精确地测量径向速度， WSR-88D雷达有时采用较高的PRF（脉冲重复频率）。此时，其最大探测距离较短。雷达可收到位于其最大探测距离之外的目标物的较强回波，并将目标物误认为是位于其最大探测距离之内，从而产生距离折叠（ range folding）。信号处理器的一个重要任务是消除这些折叠，这个处理过程称为退距离折叠。
接收机
当天线接收返回（后向散射）能量时，它把信号传送给接收机。由于接收到的回波能量很小，所以在以模拟信号的形式传送给信号处理器之前必须由接收机进行放大。
信号处理器
当接收到接收机传来的模拟信号后，信号处理器完成三个重要的功能：地物杂波消除，模拟信号向数字化的基本数据的转换，以及退多谱勒数据的距离折叠。
式提供初始场
多普勒天气雷达原理
• 反射率因子 • 径向速度和谱宽 • 最大探测距离与距离折叠（模糊） • 最大径向速度与速度模糊
反射率因子 Z
Z R 2 Pr C
Z=∫N(D)D6dD
dBZ 10 • lg Z Z0
Z0 1mm 6 / m3
径向速度ห้องสมุดไป่ตู้谱宽
• 多普勒效应 • 频率变化难以直接测量 • 脉冲对相移 • 全相干雷达：每个发射脉冲的位相相对于一个

新一代天气雷达介绍wwwPPT课件

CINRAD雷达与常规天气雷达相比的优势
1.灵敏度提高 2.分辨率提高 3.具有风场探测 4.具有三维数据的自动采集能力 5.具有一套科学的数据处理的能力
频率控制精度10-9 ！
10
•较合理的硬件工作模式和观测模式
为了能够获得最大不折叠距离探测范围同时获得最大的不模糊径向速度，在雷达硬件工作模式方面，采用了连续监测模式CS、连续Doppler模式CD和批模式B，对雷达脉冲对数、脉冲宽度、脉冲重复频率等雷达参数进行了组合，以适应上述要求。在观测模式方面，设有四种观测模式，其中：降水模式有VCP11模式和VCP21模式两种，以适应不同降水类型的需要。CINRAD-SA雷达由于发射机功率强大，接受机灵敏度高，还设有晴空模式：VCP31模式和VCP32 模式，用以探测晴空湍流、风切变等。在上述降水观测模式中，为了达到获得最大探测不折叠距离和最大不模糊径向速度，雷达采用了扫描方式与雷达参数相结合的办法实现上述目标。
水中风场结构特征。
目前我国共有130多部多普勒雷达，分为 10cm的s波段和5cm的c波段两种，南方为 s波段、北方为c波段。西安的雷达型号为CINRA—CB型。我省内共有5部多普勒雷达：延安、榆林、汉中、安康、宝鸡。
应用领域：主要在强对流天气的监测和预警，天气尺度和次天气尺度降水的监测，降水的测量、风的测量以及数据的同化应用等
雷达图上，一般用紫色时表示不能识别的值，观测时通过调整要尽量使紫色最小。
什么是Doppler速度风矢量的径？向分量
不完全是水平的径向分量一个体积内的主要风矢量（注意：不是平均风矢量）不是同一水平面上的风矢量（仰角不是零度）风矢量的代表性（多尺度性）误差（器差，信息提取误差）云、雨粒子的三维运动矢量

新一代天气雷达演示

雷达平均速度图
中尺度（2-20KM）系统的速度图像特征
不是在整个显示屏范围内识别，而是在其中选择一个小区域（包含了整个中尺度系统），将其放大显示。首先确定所选择的小区域在雷达有效探测范围内的方位及小区域的方向，并近似的认为该小区域在同一高度层上
纯气旋式流场；纯反气旋式流场；纯辐合流场；纯辐散流场；气旋式辐合流场；气旋式辐散流场；反气旋式辐合流场；反气旋式辐散流场
雷达的导出产品：有30多种。常用的包括组合反射率因子；垂直累计液态水含量；回波顶；风暴路径信息；冰雹指数；中气旋；速度方位显示风廓线；1小时累计雨量；3小时累计雨量；相对风暴径向速度区。
雷达数据质量控制
雷达数据质量控制主要涉及地物杂波抑制；去距离折叠和退速度模糊。
地物杂波：包括固定地物杂波和超折射地物杂波（AP杂波）。
一般雷暴（单个单体雷暴）
单个单体雷暴—在其生命发展史中自始至终只有一个孤立单体的风暴。水平尺度：5-10km；生命史：<1小时；雷达回波特征：回波较垂直，单体对称，少移，冰雹小，灾害小。回波强度相对较弱，回波面积小，发展高度低、生命史较短，上升与下沉气流无明显的倾斜性，气流结构易受损坏，不易发展强盛。
雷达基本产品反射率因子，平均径向速度和径向速度谱宽三种基数据。
SA和SB两种雷达，反射率因子基数据沿雷达径向的分辨率为1km，沿方位角方向的分辨率为1°，即1km*1°，平均径向速度和速度谱宽基数据的分辨率为0.25km*1°；扫描仰角从0.5°到19.5°。
SA和SB两种雷达，反射率因子观测范围为460km，径向速度和谱宽为230km；大部分算法适用的范围位于230km内。 CC和CD型雷达的观测范围只有150km。
在中等到高的CAPE和弱的深层垂直风切变情况下，可以出现的唯一强风暴是脉冲风暴，其不是一种独立的对流风暴类型，是以多单体风暴形态出现，含有一个或多个脉冲单体。

新一代天气雷达(CINRAD-CD)探测环境保护概述

新一代天气雷达（CINRAD/CD）探测环境保护计算方法根据《气象探测环境保护和设施保护办法》第十一条和《贵州省气象条例》第九条（天气雷达站主要探测方向的遮挡仰角不得大于0.5°,孤立遮挡方位角不得大于0.5°；其他方向的遮挡仰角不得大于1°，孤立遮挡方位角不得大于1°，且总的遮挡方位角不得大于5°。

天气雷达站四周不得有对雷达接收产生干扰的干扰源）对天气雷达站探测环境保护的技术规定，结合CINRAD/CD型新一代天气雷达探测特性和指标，特制定CINRAD/CD型新一代天气雷达站探测环境保护算法。

具体算法如下：一、雷达天线辐射电磁波场区划分根据电磁辐射原理，将雷达天线周围的电磁场区划分为辐射近场区和辐射远场区。

如图1所示：辐射近场区的外边就是辐射远场区。

远场区的起始边界规定为R=（2D2 /λ）。

R是观察点到天线的距离，D是雷达天线直径，λ是雷达波长。

在近场区的0～（D2 /2λ）起始部分为波束平行区，认为电磁辐射大体上是平行的；在R≥（D2/2λ）的过渡区域内，场以半角为λ/ D弧度的锥形向外发散，R＝（D2 /2λ）处的天线孔径中心与边缘行程差为λ／４；在R≥（2D2 /λ）处则是天线的辐射远场区。

二、由于电磁场在近场区域内变化情况复杂，在电磁波形成区域内（近场区内）不允许有发生遮挡的障碍物，因此近场区内探测环境保护算法如下：1、在图1中０～R＝（D2/2λ）的平行波束区距离范围内，以雷达天线口下沿平行线为气象探测环境保护基准线。

障碍物允许高度计算方法如下：如图２，“O”点为雷达天线中心点，A为雷达天线在0.5°仰角（∠ACB＝0.5°）扫描时平行波束区内障碍物最高点的限制海拔高度。

C为雷达天线口下沿点海拔高度，B与C 处于同一水平面。

“L”为障碍物到雷达天线的最近水平距离。

障碍物最高点A的限制海拔高度计算公式如下：A≤C＋L*tg(∠ACB), ∠ACB＝0.5°,L≤（D2 /2λ）；①2、在非平行波束区的近场区内（图１中D2 /2λ到2D2 /λ之间的距离），以天线中心线以下λ/ D弧度边线为气象探测环境保护基准线。

新一代天气雷达产品数据格式

长度 2 2 4 4 2 2 2
名称 productCode productDate productTime fileLength radarCode receiveCode blockCount
含义产品代号产品生成日期，1970 年 1 月 1 日以来的天数产品生成时间，00:00 以来的秒数文件包含的字节数雷达站代号接收站代号文件包含的数据块数目
扫描中心点 I 坐标
组成一条径向数据的库数
扫描中心点 I 坐标
比例因子
径向数据条双字节数
径向数据条数
扫描起始角
径向数据条 1 径向数据条 2
…… 径向数据条 n
扫描展角径向小块 1、2 径向小块 3、4
…… 径向小块 n-1、n
包识别码 1 包识别码 2 包识别码 3 X 坐标起始位置
Y 坐标起始位置
3.1.1.3.1 首尾相连的数据包（Linked Vector Packet）
长度 2 2 2 2 2 2 2
名称 packetCode blockLength colorLevel
2 2
含义
包识别码, 6/9 数据块字节数
矢量颜色等级, 可选域，packetCode=9 时有此域第 1 点 X 坐标第 1 点 Y 坐标第 2 点 X 坐标第 2 点 Y 坐标 … 第 n 点 X 坐标第 n 点 Y 坐标
径向小块 0、1，高字节为小块 0，低字节为小块 1
2 data[2]、data[3]
径向小块 2、3
…
…
2 data[n-2]、data[n-1] 径向小块 n-2、n-1
3.1.1.1.1.1 径向小块
长度
名称

新一代多普勒天气雷达简介

即无线电探测和测距的意思。发明于第它二次世界大战前夕，时主要用来测定军当
事目标的位置，探测过程中人们发现云、在雨等气象目标也会产生回波（被雷达天即线所接收的由云、等目标物散射时产生雨的后向散射电磁波）因此，上个世纪４年本资料（数据）。从０基。
学术论坛
ＳＩＣＣＮＥ＆ＴＣＮＬＧＥＥＨＯＯＹ
新一代多普勒天气雷达简介
张海虹钱建伟（江西信息应用职业技术学院江西南昌３０４）３０３
摘要：一代多鲁勒天气雷达是分析研究中小尺度天气系统，量估测降水，新定警戒强对流天气（雹，冰大风、龙卷和吞洪）的有效工具，本文将从多瞢勒雷达的工作原理．本组成、能特点和应用领域几个方面对这一新型的遥感遥洲系统做一概要的介绍。基性关键词：雷达回波相干雷达多普勒效应多普勒速度中图分类号：Ｎ５Ｔ９文献标识码：Ａ文章编号：６２３９（０９１（）００ — １１７ — ７１２０）０ａ一２５０
指当波源相对于观察者运动时，察者接预警能力。观到的信号频率和波源发出的频率是不同的，３．良好的定量估测降水的能力２而且发射频率和接收频率之间的差值，波与新一代天气雷达具有较准确的测量回源运动的速度有关。用这一原理，用脉波强度的能力，运采因而可以较好地估测降水冲多普勒技术，普勒雷达除了可以探测云强度和估测较大范围内的降水累积量。多它和降水的位置和强度外，可以根据回波信突破了常规雷达只能定性估测降水的局还号频率上的变化，得目标物相对于雷达运限，且其连续观测能力比常规雷达有了获而动的径向速度（叫多普勒速度）并通过这很大的提高。也，种速度信息来推断降水云体的风场结构特３３优良的多普勒测速能力．征、直气流速度的分布等。对于研究降垂这新一代天气雷达具有优良的相干性水的形成，析中小尺度天气系统，分警戒强能，到较准确的径向风场分布的数据，得提对流天气等具有重要的意义【３１。供能有效确定出飑线、卷、击暴流、龙下阵

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发射机天线接收机信号处理器 RDA内的数据记录宽带通讯雷达监控系统
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接受数字化的基数据，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还可以通过雷达控制台（UCP）对RDA进行监控（遥控方式）。RPG是整个雷达系统的指令中心。
中国气象局计划在全国范围内建设126部CINRAD多普勒天气雷达，其中有66部S波段多普勒天气雷达，60部C波段多普勒天气雷达。图中红色圆点表示S波段。兰色方块表示C波段雷达。
一般，在沿海地区安装S波段雷达，内陆地区安装C波段雷达，这样可以减少衰减，成本也较小。 S波段雷达与C 波段雷达价格相差10倍。
雷达图上，一般用紫色时表示不能识别的值，观测时通过调整要尽量使紫色最小。
什么是Doppler速度风矢量的径？向分量
不完全是水平的径向分量一个体积内的主要风矢量（注意：不是平均风矢量）不是同一水平面上的风矢量（仰角不是零度）风矢量的代表性（多尺度性）误差（器差，信息提取误差）云、雨粒子的三维运动矢量
CINRAD雷达与常规天气雷达相比的优势
1.灵敏度提高 2.分辨率提高 3.具有风场探测 4.具有三维数据的自动采集能力 5.具有一套科学的数据处理的能力
频率控制精度10-9 ！
10
•较合理的硬件工作模式和观测模式
为了能够获得最大不折叠距离探测范围同时获得最大的不模糊径向速度，在雷达硬件工作模式方面，采用了连续监测模式CS、连续Doppler模式CD和批模式B，对雷达脉冲对数、脉冲宽度、脉冲重复频率等雷达参数进行了组合，以适应上述要求。在观测模式方面，设有四种观测模式，其中：降水模式有VCP11模式和VCP21模式两种，以适应不同降水类型的需要。CINRAD-SA雷达由于发射机功率强大，接受机灵敏度高，还设有晴空模式：VCP31模式和VCP32 模式，用以探测晴空湍流、风切变等。在上述降水观测模式中，为了达到获得最大探测不折叠距离和最大不模糊径向速度，雷达采用了扫描方式与雷达参数相结合的办法实现上述目标。

新一代多普勒天气雷达产品教材

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。

新一代天气雷达资料传输说明及设置技巧

文章编号:1006-4354(2009)01-0040-02新一代天气雷达资料传输说明及设置技巧杨辉,姜宗元,朱敏武(汉中市气象局,陕西汉中723000)中图分类号:TN957.53 文献标识码:B1 雷达状态监测资料传输(安装在RDA),传输软件为RDASC.exe(中国气象局下发)雷达状态监测资料上传到省气象局服务器为综合监控服务器,IP地址172.23.64.20,帐户dqt,口令dqt,路径/other。

传输文件名:雷达状态信息Z R DWRN SRSI C5IIiii yyyyMMddhhmmss.bin 雷达报警文件名Z A DWRN A LM C5 IIiii yyyyMMddhhmmss.bin。

说明:RDASC.exe程序将RDA计算机RA DA R Monitor目录下每6min生成的雷达状态信息文件和雷达报警文件(雷达有故障报警时生成)实时上传至省局服务器。

雷达状态信息文件和雷达报警文件是中国气象局大探中心网站/login.jsp的数据源支持。

可以通过中心网站看到全国各站雷达的运行情况。

设置技巧:RDA计算机运行的主要问题是RDASC.EXE程序自动退出。

建议RDA计算机安装Windows2000操作系统,安装完成后立即修复系统漏洞,升级杀毒软件全盘杀毒,杀毒后关闭杀毒软件所有自动监控程序。

平时运行中关闭或卸载杀毒软件。

2 雷达产品资料传输(安装在PUP),传输软件为PUPC程序(中国气象局下发)以FTP方式,把雷达数据产品传输到省气象局宽带网雷达传输服务器,再由省气象局传输到国家气象信息中心。

宽带网雷达传输服务器IP地址172.23.64.173,端口号2001,帐户radftp,口令radftp,路径/upload。

目前陕西CB雷达需要传输的产品资料共25种:基本反射率19号3个,20号3个;基本速度26号3个,27号3个;组合反射率37号、38号;其他传输产品有41、48、53、56、57、58、60、78、79、80、110号。

新一代天气雷达产品资料说明.

风暴相对径向速度
56
SRM
1.0
减去由风暴追踪信息计算的全部已识别风暴的平均运动或减去用户在产品请求中输入的风暴运动值的结果的回波速度。用于探测切变区，对主要沿径向快速运动的风暴最为有效。
垂直累积液态水含量
57
VIL
4.0x4.0
假定回波均由液态水形成，通过经验公式将反射率数据转换成相当的液态水含量。研究表明，VIL值是判断是否存在冰雹的一个指标
风暴追踪信息
58
STI
N/A
提供过去、现在和未来位置以及整个雷达反射率覆盖范围内风暴运动的信息。提供过去15分钟内风暴位置、当前风暴质心位置和未来1小时内每15分钟的风暴预报位置。
中尺度气旋
60
M
N/A
1小时降水
78
OHP
2.0
对过去1小时累积降水的回波估计
3小时降水
79
THP
2.0
当前小时的降水量加上前2小时的降水量
27
V
1.0
0.5、1.5、2.4
组合反射率
37
CR
1.0x1.0
显示在给定体扫中每个坐标格点上方对应气柱内的最大反射率。可以不用检查所有的仰角数据就可显示风暴的最大反射率
38
CR
4.0x4.0
回波顶
41
ET
4.0x4.0
显示≥18dBZ的最高仰角对应回波顶距平均海平面高度。可用于识别明显的风暴特征。
新一代天气雷达产品资料说明：
产品名称
产品号
产品
标识
分辨率
(KM)
仰角
产品说明基本反Biblioteka 率19R1.0
0.5、1.5、2.4
反射率（强度）产品，表示回波的强度，一般用于估计冰雹可能性，确定风暴结构，定位边界和降水核。

吉林省白山新一代天气雷达产品释用浅析

农业研究农业气象
吉林省白山新一代天气雷达产品释用浅析
文 / 刘娜范林林王健洋
白山新一代天气雷达（CINRAD/CC）建成使用多年，雷达运行状况良好，在短时临近预报中发挥了非常重要的作用，雷达基数据产品和二次产品在灾害性天气过程中为预报预警的提前发布提供准确及时的信息。在应用产品过程中，不断总结常用产品量化指标，并且针对不同产品的不同量化指标所反馈的信息，能及时判断天气的种类和强度，经过不断的总结分析，得出一些产品应用的经验指标，为今后的预报预警工作提供参考。
回波大小反射率因子强值在３５ｄＢＺ以上反射率因子一般在１５～３５ｄＢＺ反射率因子回波范围比较广
Ｖ等径向速度为直线 “Ｓ”型和反“Ｓ”型 “弓”型 “零”存在折角
表２Ｖ常见回波特征回波特征
“牛”眼结构 “Ｓ”型风随高度顺转，反“Ｓ”型风随高度逆转 “零线”呈弓装弯曲，开口向左，开口向右 “零”线存在折角或弯曲
超级单体风暴钩状、逗点状和螺旋状回波，前后Ｖ型缺口与Ｍ相对应出现风暴顶存在辐散冰雹、龙卷、下击暴流、短时强降水
148 北京农业 2016 年 2 月中旬刊
农业气象农业研究
业务改革后地面测报异常数据的分析与处理
文 / 常智莹 1 刘要如 2
在推动气象现代化的进程中，地面测报工作发挥着重要作用，而测报业务质量要受到测报数据性能的影响，在地面测报工作中往往会有各种观测数据出现异常的情况，这种现象不仅影响了气象观测数据的可靠性，同时也使观测效率大幅度降低。基于此，结合黑龙江省塔河县气象局在地面测报中的实际情况，对业务改革后地面测报异常数据的分析和处理进行详细探讨，同时提出观测过程中的注意事项，最大限度地降低和避免异常数据问题的出现。

天气网雷达使用说明书

天气网雷达使用说明书
天气雷达是用于探测、监测和预报天气的一种气象探测设备。

通常简称为气象雷达，也有简称为天气雷达。

它是由许多个分系统组成的大型设备，它能把从高空至地面的气象要素信息准确地反演出到气象卫星上，并将观测资料与数值预报产品进行比较分析，从而可以对某些灾害性气候事件做出预报。

1、天气雷达具有跟踪、扫描、定高和定宽功能，对目标自动跟踪，在距工作站500米范围内对风、雨等要素自动监测并作高密度三维成像。

2、天气雷达探测距离大（约5公里）,能提供垂直方向上的气象要素三维图像。

3、天气雷达一般安装在距地面10公里以上的高空或地面上，可以探测到高空500米至3000米高度目标（包括各种云团和下击暴流等）及地面700米至1000米高度目标。

4、在使用过程中应注意工作状态（开机或关机）及其周边环境影响和工作人员的安全。

5、天气雷达在工作中若有数据丢失或其他故障时可由值班台长报修。