1、雷达简介解析
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2.体积覆盖模式( VCP)
扫描策略决定了一个体扫描中包含多少个仰角,而体积覆盖 模式指定具体的仰角值(如0.5、1.5度等),WSR—88D 可包含20个不同的VCP,但目前定义的仅为四个: VCP11:扫描策略1 版本1:指定在5分钟完成的体扫中14个 不同仰角 VCP21:扫描策略2 版本1: 指定在6分钟完成的体扫中9个 不同仰角 VCP31:10分钟内完成5个具体仰角的扫描 (使用长雷达脉 冲) VCP32:10分钟内完成5个具体仰角的扫描(使用短雷达脉 冲)
气象雷达的工作波长
气象雷达使用的无线电波长范围很宽,从1厘米到1000厘 米。常用的有1、3、5、10和 20厘米波长,各对应于K波 段(波长0.75~2.4厘米)、X波段(波长 2.4~3.75厘米) 、C波段(波长3.75~7.5厘米)、S波段(波长7.5~15厘 米)和 L波段(波长15~30厘米),超高频和甚高频雷达 的波长范围分别为10~100厘米和100~1000厘米。 雷达探测大气目标的性能和其工作波长密切有关。 常用K 波段雷达探测各种不产生降水的云,用X、C和S波段雷达 探测降水,其中S波段最适用于探测暴雨和冰雹,用高灵敏 度的超高频和甚高频雷达 探测对流层-平流层-中层的晴空 流场。
一.气象雷达简介 二.气象雷达的应用领域 三.多普勒雷达的基本构成 四.多普勒雷达的显示方式 五.一些重要的雷达参数
一、气象雷达简介
雷达 “Radar”是由词组“Radio Detection and Ranging”缩写而成,即无线电探测和测距的意思。 气象雷达发展简史:1941年在英国最早使用雷达探测风 暴。1942~1943年,美国麻省理工学院专门设计了为气 象目的使用的雷达。从50年开始一些国家先后建立了天 气雷达探测站网,主要用于警戒强对流灾害性天气,同 时,把它作为研究大气物理的重要手段。在气象雷达发 展初期,一般都靠手工操作,回波资料只能作定性分析 。到 60-70年代,随着半导体技术、数字技术以及计算 机技术的引入,使它形成了一个系统,主要特征是信息 数字化、控制自动化,专门设置了信号处理器和终端处 理设备。80年代开始研制全相干脉冲多普勒雷达,美国 于90年代正式进行业务布网。
二、气象雷达的应用领域
对强对流等灾害性天气的监测和预警 定量降水估计 提供风场信息 数据同化 - 为高分辨率数值天气预报模式提供初始场 为机场气象保障和气象研究提供资料。 为火箭、导弹和航天器的发射与飞行提供必要的气象资料
三、多普勒雷达的基本构成
新一代天气雷达系统由五个主要部分构成:雷达数据采集
新一代天气雷达基本结构框图
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雷达数据采集单元RDA
雷达数据采集单元RDA由天线、发射机、接收机、信号处 理器、系统监控及通信等部分组成,该单元产生和发射电 磁脉冲,并将接收到的脉冲信号处理生成数字化基本资料 ,在RDA单元还完成第一级和第二级资料存档任务,RDA的 上述功能是由RDA计算机监视和控制的。 一、发射机(Transmitter) 多普勒天气雷达通过速调管放大器产生一个相当稳定的高 功率射频脉冲,然后通过天线收发转换开关送到天线处向 外辐射。为了保证多普勒资料能够精确的从返回信号中提 取,对所发射脉冲信号的稳定度要求很高,产生的每个脉 冲必须具有相同的初位相。
子系统(RDA)、宽/窄带通讯子系统(WNC)、雷达产品
生成子系统(RPG)、主用户处理器(PUP)和附属安装设 备。其中RDA产生和发射电磁脉冲,并将接收到的脉冲 信号转换成数据化雷达资料,RPG通过宽带通信从RDA 获取数据化雷达资料,通过一系列水文气象算法生成雷达 产品;PUP通过窄带通信从RPG获得气象产品,进行显 示存档,这里也是预报员的业务工作平台。
雷达数据采集单元RDA
二、天线(Antenna) 雷达发射机产生的电磁脉冲(RF)通过天线发射到大气中 ,并接收电磁脉冲遇到云雨目标物后返回的能量, WSR—88D多普勒天气雷达天线扫描的仰角可从-1度到60 度,主要取决于扫描策略 、体积覆盖模式(VCP),操 作模式三个要素。 1.扫描策略(Scan Strategy) 扫描策略决定一个体扫描包含多少个仰角,以及完成一次体 扫描所需的时间,WSR—88D中有三个扫描策略: 1:一个体扫描包含14个仰角,用时5分钟。 2:一个体扫描包含9个仰角,用时6分钟。 3:一个体扫描包含5个仰角,用时10分钟。
我国气象雷达简介
我国在60年代末开始研制711型 - X波段测雨雷达,70年 代生产713型- C波段测雨雷达作为正式布网,80年代研制 出具有数字处理系统的714型 - S波段测雨雷达,90年代 生产出714-CD, 714SD脉间相干多普勒雷达及C波段3824型 全相干多普勒雷达。99年中美合资敏视达雷达有限公司在 对美国WSR-88D进行改进的基础上,生产出第一步先进的S 波段全相干脉冲多普勒雷达,它已作为我国新一代布网的 天气雷达。截止到2004年初,我国已经有126部雷达参加 全国联网。各省、地、市都可以从气象专线网上调用由国 家气象中心下发的全国雷达拼图。从雷达拼图中,不仅可 以看到本省、本地区的降水情况,还可以根据上游省份降 水的强弱和移动速度推测到达本地的时间和降水强度。
《天气雷达产品的识别及应用》
教学内容: 雷达简介 天气雷达探测的基本理论 天气雷达产品简介 天气雷达产品的识别 对流性风暴的回波特征 天气雷达产品在灾害性天气预测监测中的应用
教学目标: 1. 了解雷达探测的基本原理 2. 熟悉降水回波的基本特征 3. 掌握雷达产品在灾害性天气预测监测中的应用
雷达简介
东部及重要江河流域布设10公分(S波段)雷达 西部地区布设 5公分(C波段)雷达
气象雷达的种类
气象雷达是专门用于大气探测的雷达。气象雷达的种类很 多,其中是用来探测未形成降水的云层高度、厚度以及云 内物理特性的雷达叫测云雷达;用来探测高空不同大气层 的水平风向、风速以及气压、温度、湿度等气象要素的雷 达为测风雷达;用来探测大气中降水区的位置、分布、强 弱及其变化的雷达称为天气雷达或 测雨雷达;在雷达的 发射和接收部分采用多普勒体制,利用多普勒效应测量降 水粒子的运动信息的天气雷达称为多普勒天气雷达。此外 还有调频连续波雷达,它是一种探测边界层大气的雷达, 有极高的距离分辨率和灵敏度,主要用来测定边界层晴空 大气的波动、风和湍流 。