雷达气象部分名词解释
气象雷达
专门用于大气探测的雷达
01 基本概况
03 组成 05 种类划分
目录
02 发展简史 04 工作原理 06 作用
气象雷达,是专门用于大气探测的雷达。属于主动式微波大气遥感设备。与无线电探空仪配套使用的高空风测 风雷达，只是一种对位移气球定位的专门设备，一般不算作此类雷达。气象雷达是用于警戒和预报中、小尺度天 气系统（如台风和暴雨云系）的主要探测工具之一。常规雷达装置大体上由定向天线、发射机、接收机、天线控 制器、显示器和照相装置、电子计算机和图象传输等部分组成。气象雷达是气象监测的重要手段，在突发性、灾 害性的监测、预报和警报中具有极为重要的作用，
70年代，除联合使用多部多普勒雷达外，又相继发展了大功率高灵敏度的甚高频和超高频多普勒雷达和具有 多普勒性能的高分辨率调频连续波雷达；在雷达结构上，广泛采用了集成电路，配备有小型或微型电子计算机， 使气象雷达能对探测资料进行实时数字处理和数字化远距离传输；有的天气雷达已能按照预先编好的程序，由电 子计算机操纵观测，并逐步向自动化观测的方向发展。
3.1距离测定
气象雷达发射的电磁波是以光速c在空中向前传播，通过测量所接收到的目标回波信号与发射脉冲之间的时间 间隔t，可以算出目标相对于飞机的距离L =ct/2。它的距离分辨力决定于脉冲的宽度，要提高区分近距离目标的 能力，必须使用较窄的脉冲宽度。
3.2方位测定
它是通过测定雷达天线波束轴的瞬时方位来确定目标方位的。雷达天线所形成的辐射波束是宽度很窄的圆锥 形波束，当天线指向某一方位时只有该方位的目标回波才能被雷达所接收，把该信号的位置传输给显示器，使回 波图像显示在显示器的相应方位，就可以确定目标的实际方位。雷达的方位分辨能力取决于天线水平面内的波束 宽度，天线波束在水平面内的宽度越窄，其方位分辨力越好，为保障良好的方位分辨力，采用平板缝隙天线阵。
大气科学概论第五章气象雷达
径向速度特征：由于降水范围大，因而径向速度场范围分布的 范围也大，等值线分布比较稀疏，切向梯度不大，在零径向速 度线两侧分布着范围较大且数值不大的正负中心，另外还常存 在流场符合或辐散区。
对流云阵性降水——块状回波(1)
▪ 气象回波——气象目标物对雷达电磁波的散射或反射引
起的回波。
降水回波 非降水回波
非气象回波
▪ 地物回波
特点：回波边缘特别清晰，位置固定不变，且回波和地物 所在的位置是一致的。
常用的识别方法
比较法：地物回波强度很大，位置固定不变，而降水回波则不 是；
PPI探测时改变天线仰角识别法 RHI探测法识别
平面位置显示器(PPI)
平面位置显示 器是天气雷达应用 得最多显示器，简 称平显，也叫PPI (Plan Position Indicator)。
当天线仰角为 ００，天线围绕铅直 轴转动时，平面位 置显水器表示的是 波束扫描平面上的 降水分析。
距离高度显示器(RHI)
为了了解云、雨的形成和垂直结构情况，在天气雷达上还 有一种常用的显示器——距离高度显示器。距离高度显示器简 称高显或RHI(Rang Height Indicator)。在高显中，横坐标表 示云、雨目标的斜距，纵坐标是云雨目标的高度。
▪ 对流云阵性降水包括阵雨、雷雨、冰雹、暴雨等； ▪ 一般出现在快速移行锋面上、冷锋前暖区、气团内部、副高边缘、
台风外围等； ▪ 持续时间在十几到几十分钟，平均约20－30min（与单体的尺度大
小有关）； ▪ 回波强度特征
PPI回波特征 通常由许多的分散的回波单体组成，随不同天气过程排列成带状、条装、 离散装或其他形状； 回波单体结构紧密、边界清晰、棱角分明，强度大，持续时间变化大，单 体水平尺度在几到几十公里，回波单体中包含许多尺度更小的回波泡；
雷达气象部分名词解释
雷达气象名词解释1.脉冲重复频率：脉冲重复频率是每秒钟雷达发射脉冲波的次数。
两个相邻脉冲波之间的时间间隔叫做脉冲重复周期。
用F 表示脉冲重复频率，T 表示脉冲重复周期，他们互为倒数关系2.平均功率：平均功率是指脉冲功率在其重复周期内的平均值。
用Pt 表示脉冲，t P 错误！未指定书签。
表示平均功率，有TP P t t τ⨯= 3.脉冲功率：脉冲功率是指发射机发射脉冲波期间产生的高频功率。
脉冲功率也叫峰值功率。
脉冲功率大，雷达接收到来自云雨的回波比较强，雷达可以探测比较远，比较弱的目标4.方向性图：表示天线向外辐射电波能量方向性情况的图叫做方向性图5.波束宽度：为了定量的表示天线辐射能量的定向程度，可以用方向性图上主波瓣最大辐射方向两侧，辐射能量为最大辐射能量一半的两个矢量之间的夹角的大小表示，该角叫做波束宽度6.天线增益：定向天线最大辐射方向上的功率密度和天线各向均匀辐射能量时同一距离上功率密度的比值。
天线增益数值越大，表示天线定向辐射的能力越强7.雷达截面：粒子向四周作球面波形式的各向同性散射，并以符号σ表示总散射功率与入射波能流密度之比，即雷达截面is S R S 24)(ππσ=或)(4ππβσ= 8.雷达反射率：单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和，并以η表示，常用单位是32/mcm 即∑=单位体积i ση 9.反射率因子：单位体积中降水粒子直径6次方的总和称为反射率因子，用Z 表示，其常用单位是36/m mm ，即dD D D n Z D Z i 606)(,⎰∑∞==单位体积10.分贝(dB):功率比的常用对数的10倍 dR k P P R L r r ⎰-=0343.42lg 10011.衰减系数：由于衰减作用，单位接收功率在大气中往返单位距离时所衰减掉的能量dR P P d k L γγ2-=12.衰减截面：从电磁场理论吸收截面、散射截面和衰减截面可表示为))(12(Re 212n n n i t t b a n S P Q ++-==∑∞-πλ )()12(22212n n n i s s b an S P Q ++==∑∞-πλs t ia a Q Q S P Q -== 13.雷达气象方程：雷达气象方程是定量的表示云和降水的回波强度与有关因子之间关系的方程。
雷达气象学概述
o 二十世纪40年代，雷达开始用于降水天气过程的探测，这一 时期主要是建立雷达气象学的理论基础的阶段；50年代是从 定性研究转入定量研究的阶段，其中包括定量测雨和定量显示反射 率，以及对雷达信号脉动、偏振等现象的研究。50年代后期和60年 代初期，许多国家建立了天气雷达站网，促进了雷达气象学 的进一步发展。
度等信息
o 机载天气
雷达分辨力、精度和灵敏度好
o 相控阵天气雷达 优点很多，是天气雷达的发展方向
美国相控阵天气雷达
采用跳跃式电扫描波束和天线方向图形状的自适应控制，使 扫描和资料收集时间由6分钟降至1分钟以内；多波束可同时 追踪多目标，大大提高获取资料的时间分辨率，使探测能力 显著提高 。
价格昂贵！
我国雷达气象发展历史
1.常规天气雷达 50年代开始使用军事雷达 58年引进第一部天气雷达 60年代末711X波段
2.数字化天气雷达 70年代自行生产711、712、713 80年代具有数字处理系统的714S波段，并引进多普勒雷达
3.多普勒天气雷达 90年代已生产出714CD、714SD型脉间相干 99年对WSR-88D进行改造，第一部先进的S波段全相干脉 冲多普勒雷达CINRAD/CC 3824型
雷达气象学
Байду номын сангаас
1、绪 言
名字的由来及用途
名字：“雷达”是Radio Detection And
Ranging缩写Radar的音译,字面上含义是无 线电探测和测距。
用途：从二次世界大战后雷达技术引用到气象部门
至今已有50多年历史。用于探测云、雨、降水、监 测强对流天气的天气雷达已成为雷达技术中的一个 分支，气象雷达是大气监测的重要手段之一，在突 发性、灾害性的监测、预报和警报中具有极为重要 的作用。目前约有1000部以上的天气雷达布设在世 界各地，为人类造福。
气象雷达原理及故障维护
气象雷达原理及故障维护随着科技的不断发展，气象预报技术也得到了极大的改进和提高。
而作为气象预报的重要工具之一，气象雷达在提升气象预报准确性和及时性方面起着重要的作用。
那么，什么是气象雷达？它又是如何工作的呢？在使用过程中可能会出现哪些故障，该如何进行维护呢？一、气象雷达原理气象雷达（Weather Radar）利用雷达技术来探测大气层的水汽、雨滴或雪花等，从而获取与降水有关的信息，如降水强度、降水范围、降水类型等，以用于天气预报和气象研究。
气象雷达一般由天线、辐射源、高频能源、接收机、信号处理器和显示器等几个部分组成。
它的探测原理是通过发射超高频电磁波，然后接收从降水粒子反射回来的电磁波信号，从而获取降水的相关信息。
在气象雷达的工作过程中，首先是辐射源发出一束狭窄的微波，在遇到有水汽、雨滴或雪花等的地方，微波就会被反射、散射或衍射，然后被接收机接收回来。
通过分析接收到的电磁波信号的强度和回波的时延，就可以计算出气象参数。
不同的气象参数可以通过颜色、亮度等方式在显示器上进行展示，让气象人员和公众可以直观地获取相关的气象信息。
二、气象雷达的故障维护尽管气象雷达是一种非常重要的气象观测工具，但在使用过程中，也难免会遇到一些故障问题。
接下来我们就来介绍一些常见的气象雷达故障及其维护方法。
1. 天线故障天线是气象雷达中非常重要的部件，它承担着辐射和接收电磁波信号的重要任务。
如果天线出现故障，就会导致雷达无法正常工作，影响气象信息的获取。
天线故障可能是由于天线本身的老化、损坏或者与其他部件的连接出现问题所导致的。
维护方法：在出现天线故障时，需要及时检查天线的连接是否松动、螺丝是否松动、天线表面是否有损伤等，如果是因为连接问题而导致的故障，只需要重新紧固连接即可。
如果是天线的损坏比较严重，就需要更换新的天线部件。
2. 信号处理器故障信号处理器是气象雷达中用于处理接收到的电磁波信号的关键部件。
如果信号处理器出现故障，就会导致雷达无法正常处理信号，从而无法获取准确的气象参数信息。
气象局雷达
气象局雷达
气象局雷达是一种用来观测天气状况的测量仪器。
它像一个大圆盘一样，位于比较高的地方，如山顶，有一个移动的天线接受信息，并将信息发送回机场。
气象局雷达是一个多扇区发射和接收型的雷达，它通常用于监测雨量，云状，降水速率，温度，风向，风速等。
通过这些信息，气象局可以准确地预测天气状况。
例如，气象局可以看到大范围的云状，预测多少小时之后可能出现的天气情况，是下雨还是晴天，温度等信息。
气象局雷达是气象预报的基础，也是决定气象状况的重要武器。
在气象预报和观测上，气象局雷达是不可缺少的。
即使是在今天，当我们可以通过互联网获取最新的气象数据时，气象局雷达也仍然是不可被替代的。
气象局雷达是一项关键技术，必须积极地推进，以保证我们准确预测未来天气状况，提高气象研究的水平。
有了气象局雷达，我们就可以准确预报风雨，及时预防风雹，洪涝等自然灾害，从而更好地保护人民的生命财产安全。
气象雷达
电波，它在传播过程中和大气发生各种相互作用。如 大气中水汽凝结物（云、雾和降水）对雷达发射波的 散射和吸收，以及散射体积内散射目标的运动对入射 波产生的多普勒效应等。
气象雷达回波不仅可以确定探测目标的空间位置、形
状、尺度、移动和发展变化等宏观特性，还可以根据 回波信号的振幅、相位、频率和偏振度等确定目标物 的各种物理特性，例如云中含水量、降水强度、风场、 铅直气流速度、大气湍流、降水粒子谱、云和降水粒 子相态以及闪电等。
1、应用较为广泛的天气预报
2、交通，能源，航空航天，国防，旅游，医疗，地质等领域的专业 气象服务
3、对严重影响民航安全的风切变，湍流和鸟类危险目标的有效探测 和预警
天气预报
制作天气预报的关键
是雷达回波分析，根 据回波特征判断影响 本区域的天气系统和 回波未来的发展趋势。 右图所示为一台风的 气象云图
高邮市天山镇龙卷的监测预警图
气象雷达发展动向与趋势
多普勒天气雷达是天气雷达发展的方向和趋势 快速扫描技术将应用于天气雷达 加强对多普勒风场反演技术的研究
返回 飞机在较大湍流作业下急 速下坠
鸟击探测
鸟击是指航空 器起降或飞行 过程中与鸟类， 蝙蝠等飞行物 相撞，ICAO （国际民航组 织）将鸟击灾 害定义为A类航 空灾害
我国气象雷达的发 展与建设
早期703、711型电子管体制的天气雷达
早期713、714、716A型半导体化天气雷达 第一代714CD型脉间相参多普勒天气雷达
常见雷达的主要技术参数
测云雷达 测雨雷达 测风雷达 圆极化雷达 调频连续波雷达 气象多普勒雷达 甚高频和超高频多普勒雷达
测云雷达
作用：探测云滴直径较
小，尚未形成降水的低 云和中云，测量其顶部 和底部高度及内部物理 特征
雷达气象
应用领域
强对流天气的监测和预警 天气尺度和次天气尺度降水系统的监测 降水估计 改善数值预报模式初值
强对流天气的监测和预警
对天气尺度和次天气尺度降水系统的监测
改进数值预报模式初始场
测距公式
基本公式：
公里
1 r C t 2
r 0.15 t
时间是秒
时间是微 秒
雷达的测角原理
雷达测量目标的方位角和仰角是依靠雷达天线的定向作用 去完成的。定向天线的特点是它辐射的电磁波能量只集中 在某一个方向上，此时，其他的方向上没有或只有很少的 发射能量。
雷达探测大气的基础：气象目标的散射作用
大多数气象雷达是脉冲雷达系统（ pulsed radar
systems）
气象雷达（weather radars）
从二次世界大战后雷达技术引用到气象部门至今已有 60多年历史。用于探测云、雨、降水、监测强对流天气 的天气雷达已成为雷达技术中的一个分支。气象雷达是 大气监测的重要手段之一，在突发性、灾害性的监测、 预报和警报中具有极为重要的作用。
标准大气折射 在标准大气情况下，Rm=8500km，为实际地球半径的4/3倍。波束路径向下 弯曲，其曲率比地球曲率小，这种折射称为标准大气折射。标准大气折射可以代表 中纬度地区对流层中大气折射的一般情况，亦称为正常折射。标准大气折射可以使 最大探测距离增大16%。 超折射 当波束路径的曲率大于地球表面的曲时，即雷达波束在传播过程中将碰到地面，经 地面反射后继续向前传播，然后，再弯曲到地面，再经地面反射，重复多次……，雷 达波束在地面和某层大气之间，依靠地面的反射向前传播，与波导管中的微波传播 相似，故称大气波导传播，又称超折射。等效地球半径Rm’<0。产生超折射地物 回波，呈辐辏状排列的短线强回波（和当地地形地物十分一致）。产生的气象条件： 气温向上递增，同时水汽压向上迅速递减，也就是常说的暖干盖的大气层结。
气象雷达知识点
气象雷达知识点什么是气象雷达？气象雷达是一种用于探测大气中的降水、云和其他气象现象的仪器。
它通过发射微波信号并接收其反射信号来实现对大气的观测。
气象雷达能够提供关于降水的位置、强度、类型和移动方向等信息，对气象预报和天气监测非常重要。
气象雷达的工作原理气象雷达的工作原理基于雷达回波的测量。
雷达通过发射微波信号，当这些信号遇到大气中的降水或云等物体时，会被散射和反射回来。
雷达接收到这些反射信号后，根据信号的强度、频率和相位等参数，可以确定降水的位置和强度。
气象雷达的分类气象雷达可分为两类：天气雷达和气候雷达。
天气雷达主要用于短期天气预报，可以提供降雨、风暴和冰雹等天气现象的信息。
而气候雷达主要用于长期气候研究，可以观测大范围的降水和云的变化。
气象雷达的应用1.天气预报：气象雷达可以提供实时的降水信息，帮助气象预报员预测未来几小时的天气情况。
这对于农业、航空、交通等领域的决策非常重要。
2.水资源管理：气象雷达可以监测降雨情况，帮助水资源管理部门进行水文预报和水库调度，以应对洪水和干旱等水灾。
3.气候研究：气候雷达可以提供长期的降水和云的变化数据，帮助科学家研究气候变化、气候模式和气候预测。
4.气象灾害预警：气象雷达可以及时监测到雷暴、暴雨和冰雹等极端天气现象，提前发出预警，以减少灾害损失。
气象雷达的局限性和挑战尽管气象雷达在天气预报和气候研究中具有重要作用，但它也存在一些局限性和挑战：1.盲区问题：气象雷达的微波信号在传播过程中会受到地形、建筑物和植被等障碍物的影响，导致某些区域无法接收到雷达回波信号，形成盲区。
2.分辨率限制：气象雷达的分辨率有限，无法准确观测小尺度的降水和云的变化，对于短时强降水和小范围的气象现象预测存在一定难度。
3.数据处理和分析：气象雷达产生的数据量大，需要进行复杂的处理和分析才能得出有用的信息。
这对于数据科学家和气象预报员的技术要求较高。
4.新技术发展：随着新技术的发展，如卫星遥感和雷达图像处理算法的改进，气象雷达正面临着来自其他观测手段的竞争和挑战。
雷达气象要点(全)
E1 E1m cos t kr1 E1m cos t cos kr1 E1m sin t sin kr1 E2 E2 m cos t kr2 E2 m cos t cos kr2 E2 m sin t sin kr2 E1 E2 E1m cos kr1 E2 m cos kr2 cos t E1m sin kr1 E2 m sin kr2 sin t Em cos t kr Em cos kr cos t Em sin kr sin t E
Ss
Si , 其中 Ss 是散射电磁波的能流密度，是以粒子为中心，距离 R 处的球 R2
面上受到的散射能流密度。若 β 与 θ 和 υ 无关，则是各向同性散射，否则各项散射不均匀。
Si 是入射能流密度，是到达粒子处时电磁波的能流密度。 β(θ, υ)是散射方向函数：
r 6 m2 1 , 16 4 2 m 2
1
/2
/2
W (t )dt 1 T /2 W (t )dt T T /2
平均功率( Pt )：脉冲功率在一个周期的平均值。 P t W 是功率的瞬时值。Pt 与 Pt 的关系有 P t P t PRF
最小可测功率：表示接收机能接收到的最小信号强度，反映接收机的灵敏度。 3． 天线增益(G)：天线增益是指天线反射器所指的特定方向所接收之能量与在该点一个各 向同性天线所接收之能量两者的比值。 (上述之特定方向所指的是波束轴之中心， 即存在 最大能量的那点)。增益用分贝(dB)来衡量，是无量纲量。 G 10 lg
可以看成由不同折射指数的介质形成的同心球。 瑞利区：随着融化水膜厚度迅速增大，融化冰球的后向散射截面迅速增大；当厚度达到 一定（不必融化完）时，雷达截面与水球等效。 米散射区：对于一个特定的雷达波长，当粒子的直径在某一个值之下时，反射率随着水 膜厚度的增大而减大；在另一个值之上时，反射率随着水膜厚度的增大而减小。 9． 冰水混合球的后向散射截面 冰水均匀混合球 （或多孔海绵冰球含水时） 后向截面的值随熔化水量的增加而增加要比 外包水膜冰球时慢得多。 class5 大气、云、降水对电磁波的衰减 1． 衰减：电磁波能量沿传播路径减弱的现象。 造成衰减的物理原因是因为电磁波投射到气体分子或云、 雨粒子时， 一部分能量被散射， 另一部分能量被吸收。 2． 衰减系数 接收功率随距离的衰减与接收功率本身的大小以及距离成正比，比例系数 kL 即称为衰 减系数。
天气雷达简介
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。
雷达气象复习重点2.
第一章1. 简述我国天气雷达发展阶段及未来发展方向。
我国天气雷达发展大体上经历了从模拟天气雷达、数字化天气雷达到多普勒天气雷达的三个发展阶段。
未来:双极化、相控阵、多基地雷达2. 简述雷达气象的研究内容。
(1) 利用天气雷达，进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科，它是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。
(2)主要内容:基础理论、分析应用、探测方法与技术三部分(填空)。
（问答答法）基础理论方面包括云和降水粒子对雷达波的散射；微波经过大气、云和降水粒子时的衰减；气象条件对雷达波传播的影响，如大气折射、大气不均匀结构的散射等。
分析应用方面包括雷达测量降水和云中的含水量；天气系统(特别是中小尺度系统)的雷达回波在天气分析预报上的应用，在云和降水物理探测研究上的应用；多普勒雷达和各种波长的新型雷达在风的水平结构和铅直结构、铅直气流速度、降水粒子谱、晴空回波、大气湍流等的探测研究中的应用。
探测方法与技术方面包括各种天气雷达资料的处理和传输等。
4. 何谓雷达工作波长、频率，简述其关系。
波长λ：天气雷达发射高频电磁波的一个周期长度。
波长不同，雷达性能不同。
频率f：单位时间内完成振动的次数，即每秒钟内发射出电磁波的次数关系：f=C/λ，C为光速5. 何谓脉冲宽度、脉冲长度，简述其关系。
脉冲宽度τ：发射高频电磁脉冲波的持续时间叫脉冲宽度脉冲长度h：脉冲波在空间的长度叫脉冲长度。
关系：h=τ c6. 何谓脉冲重复频率与脉冲重复周期，简述其关系。
脉冲重复频率F：是每秒钟雷达发射脉冲波的次数。
重复周期T：两个相邻脉冲波之间的时间间隔它们之间互为倒数关系：F=1/T11. 简述天气雷达的三种基本观测模式。
（1）圆锥扫描模式雷达天线在仰角不变，方位进行360°的连续扫描称为圆锥扫描，也称平面位置显示(PPI)观测。
（2）垂直扫描模式雷达天线方位角不变，仰角进行0-30° (或更高)的上下扫描称为垂直扫描，也称为距离高度显示(RHI)观测。
雷达名词解释
雷达名词解释
雷达，是英文“Radio Detection And Ranging”的音译，源于一战时期的战场探测技术，现已广泛应用于军事、民用航空、气象、航海等多个领域。
雷达利用电磁波在空间中传播和反射的特性，对目标进行探测、定位、识别和跟踪。
雷达的工作原理是发射电磁波，当电磁波遇到目标时，一部分电磁波会被目标反射回来，被雷达接收并分析。
通过分析反射回来的电磁波，雷达可以确定目标的位置、距离、速度、方向等信息。
雷达的种类很多，按照用途可以分为军用雷达和民用雷达；按照工作频段可以分为微波雷达、毫米波雷达、激光雷达等；按照工作方式可以分为脉冲雷达、连续波雷达等。
其中，脉冲雷达是常见的一种，它发射短暂的电磁波脉冲，然后接收反射回来的脉冲信号。
通过这种方式，脉冲雷达可以精确地测量目标的距离和速度。
雷达的应用非常广泛。
在军事领域，雷达被用于探测敌方飞机、导弹、舰船等目标，为防空和作战提供重要信息。
在民用航空领域，雷达被用于航管，确保飞机安全起降和航行。
在气象领域，雷达被用于探测降雨、风暴等天气现象，为天气预报和防灾减灾提供依据。
在航海领域，雷达被用于探测船舶、冰山、海岸线等，保障航行安全。
随着科技的发展，雷达技术也在不断进步。
现代雷达采用了先进的数字技术、信号处理技术和计算机技术，提高了探测性能和分辨率。
同时，新型雷达材料、天线设计和制造技术也在不断发展，推动了雷达技术的创新和应用拓展。
大气科学中的气象雷达
大气科学中的气象雷达气象雷达是一种用于探测大气中物体粗略特征的技术。
主要用在天气预报、气象灾害预警、对流云研究等领域，是现代气象学中重要的技术手段之一。
本文将从雷达概念、雷达种类、雷达参数、雷达数据的解译等方面介绍气象雷达的基本知识。
一、雷达概念雷达是一种利用电磁波与物体反射的原理，通过接收返回信号来探测目标距离、方位等信息的系统。
天气雷达则是通过向大气中发射无线电波并接收返回的信号来探测以及定量分析大气中云、降水等特征的技术手段。
气象雷达是指在天气雷达的基础上，建立一套完整的大气科学体系，对天气现象、云雨结构进行观测和分析的一种技术手段。
二、雷达种类气象雷达主要分为两类：降水雷达和风暴定量雷达。
降水雷达是观测大气中液态降水情况的设备，比如雨、雪、雹等；而风暴定量雷达不仅可以观测降水，还能够探测到低层大气中的涡旋、龙卷风等强气旋，并对其进行定量分析。
3、雷达参数气象雷达通过测量回波能量、时差、频率和相位等参数，分析目标物理特性。
其中，电磁波的频率和波长决定了雷达所具有的最小可探测物体尺寸。
而点目标回波强度与物体的形状、物理特性、雷达频率、波束方向等有关，因此在实际数据处理中，舍弃噪声信号，判断目标物体的确切形态和类型非常有必要。
4、雷达数据的解译气象雷达可以通过获取回波信号轨迹来构建三维天气图，并利用三维图像实现对反射率、速度和功率因子的定量测算。
具体来说，雷达回波率、回波反射率（dBZ）和回波速度是气象雷达中常用的三个参数。
其中，回波率指的是气象雷达在一定范围内探测到的回波所占范围的比例；回波反射率指信号与雷达所捕捉到的回波对应的目标物体的物理粗略特征的量化描述；回波速度指气象雷达测得气象系统的运动速度等俯仰和速度参数。
通过对这些参数的分析，我们可以非常清晰地看到不同类型降水的强度分布、系统大小、移动速度等信息。
总之，气象雷达在现代气象学中扮演着重要的角色，对预测天气变化、分析气象灾害、探讨对流云等方面有着不可替代的作用。
第1部分--雷达气象学概论
雷达气象学第一讲：概论术语:雷达RADAR（Ra dio D etection A nd R anging）发展史:二战期间发明军用雷达, 发现降水回波的干扰．•上世纪50年代，美国的WSR-57S雷达投入应用。
•60年代导出雷达达气象方程，开始了定量化测量。
•60年代提出多普勒气象雷达测风的方法，70年代开始大规模试验。
•70年代，提出双线偏振气象雷达的应用理论。
•80年代，美国定型WSR-88D多普勒天气雷达。
•80年代末，研制双线偏振气象雷达。
•90年代开始研制地基和空基云测量雷达。
•本世纪初，研制相控阵天气雷达。
我国气象雷达发展史•1972年，研制成功并推广X波段（3.21厘米）天气雷达（无锡无线电二厂）。
•1977年左右，研制成功C波段天气雷达（桂林长海机器厂）。
•1984年研制成功S波段天气雷达（成都784厂）•1988年左右，成功升级改造了一台C波段双线偏振天气雷达（兰州高原大气物理所）。
•1989年左右，升级改造了一台C波段多普勒天气雷达（成都784厂，河北张家口雷达）。
•1994年左右，研制成功S波段多普勒天气雷达（成都784厂）。
1994年8月，开吃筹建中美合资北京敏视达公司（中国气象局、洛克希德马汀公司）。
•1995年左右，开始研制C波段双线偏振多普勒天气雷达（38所、北京市气象局）。
•1999年，试制成功X波段双线偏振多普勒天气雷达（南京14所、南京气象学院）。
•1999年，利用美国WSR-88D技术的中国新一代S波段天气雷达正式启用，安装在安徽省气象局（敏视达公司）。
•2005年，性能优秀的X波段双线偏振多普勒天气雷达推出（成都784厂）。
•2006年左右，试制成功磁控管式Ka波段云雷达（38所）。
•2009年左右，试制成功行波管式Ka波段云雷达（38所，航天部23所）。
目前正在研制：X波段机载相控阵气象雷达（14所），S波段地基相控阵天气雷达（14所），W波段机载云雷达（38所）、新型C波段相控阵天气雷达（38所气象雷达的功能雷达的主要参数：波段,波长，频率:C f l = ( C=3.0e10 cm/s, f: 1/s)Radar bands and corresponding frequency bands (Rinehart, 2001).Radar BandsFrequency Wavelength HF3-30 Mhz 100-10 m VHF30-300 MHz 10-1 m UHF300-1000 MHz 1-0.3 m L1-2 GHz 30-15 cm S2-4 GHz 15-8 cm C4-8 GHz 8-4 cm X8-12 GHz 4-2.5 cm Ku 12-18 GHz 2.5-1.7 cmK18-27 GHz 1.7-1.2 cm Ka27-40 GHz 1.2-0.75 cm W or mm40-300 GHz7.5-1 mm 不同波段雷达的主要探测目标气象雷达的分类:(1)根据工作原理划分常规天气雷达,多普勒天气雷达,偏振气象雷达(2)根据雷达的工作波段划分X, C, S, L, Ka, W(3)根据安装平台划分固定式,车载移动式,船载式,机载式,星载式(TRMM)多普勒天气雷达获取的数据信息（一次产品）:雷达反射率因子Radar Reflectivity Factor径向速度Radial Velocity速度谱宽Velocity Spectrum Width二次产品:降雨强度,降雨量Rainfall intensity, Rainfall amount,降雨的分布情况Rainfall distribution,风（水平风）Wind (Horizontal, vertical),回波顶高（１８ｄＢＺ）Echo top,垂直累积含水量Vertical Integrated liquid water content...…最大监测距离Maximum Range for monitoring:460Km (Cinrad/SA/SB）200Km(C-band),100Km(X-band)20 Km (Ka-band)气象雷达系统的组成分系统:发射机系统Transmitter接收机系统Receiver天线伺服系统Antenna信号处理和显示系统Singal Processor and display国内不少人也采用美国ＷＳＲ－８８Ｄ雷达的系统划分情况，将系统划分为数据采集系统RDA,产品生成系统RPG和用户处理系统PUPRDA: Radar Data AcquisitionRPG: Radar Product GeneratorPUP: Principal User ProcessorRDA: Antenna, Transmitter, Receiver, Controller RPG: Computer + AlgorithmPUP:Computer + Interface天气雷达系统的外观雷达系统的核心模块重要的雷达参数P t峰值功率Peak power(４５０kw)τ 脉冲宽度Pulse Width(1 μs)PRF 脉冲重复频率Pulse Repeating Frequency (1000 Hz)λ 波长Wave lengthΘ,Φ波瓣宽度Beam width of the antennaΦ, θ≈73λ/D (度)λ: 波长D: 天线直径G 天线增益Gain of the antenna(40dB)G≈30000/(Φ*θ) (Φ和θ用度表示)WSR-88D 雷达的天线直径是8.5米，Φ, θ大约１度，增益约45dB气象雷达的波瓣、主瓣、旁瓣在描述雷达的所有参数中，波长λ是最重要的，脉冲重复频率PRF是第二重要的参数。
第十章 气象雷达
（2）对流云的回波
在平显上呈分散孤立的小 块状，尺度很小， 在高显上，呈米粒状或上 大下小的倒梨状。
2.雾的回波
PPI上，雾的回波呈均匀弥 散状，犹如一层薄纱罩在荧 光屏上，
在RHI上，雾的回波高度很 低，顶高只有1km左右
雾的回波
三、雷达图上的雨带分析
1.暖 锋 雨 带
带状结构，宽约100千 米，与地面锋线平行，随 时间缓慢移动。
l 降雨的 强度越 大，雷 达回波
就越强
反射系数 等级
Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 湍流
图像 颜色
黑 绿 黄 红 紫 紫
降雨率
（mm/h） （英寸/小时）
＜0.76
＜0.03
0.76～3.81 0.03～0.15
3.81～12.7 0.15～0.5
12.7～50.8 0.5～2.0
＞50.8
＞2.0
1.天气雷达(又叫测雨雷达）
• 用于探测降水的发生、发展和移动，并以 此来跟踪降水系统的天气雷达
• 工作波长为3～5cm，它能探测200～400 千米范围内的降水和积雨云等目标，测定 其垂直和水平分布、强度、移动方向、速 度和发展演变趋势，发现和跟踪天气图上 不易反映出来的中小尺度系统。
2.测云雷达
1.雪的回波：通常比连续性降雨回波弱。 回波分布均匀，丝缕状结构明显，边缘 模糊不清，没有确定边界。
2.冻雨回波:像春季的层状云降水回波，结 构均匀，呈丝条状，有的地方还有一些 小的块状。
3.沙暴中的降水回波：具有混乱的蜂窝状 结构，
1.云的回波 2.雾的回波
雷达气象学知识点
雷达气象学知识点雷达气象学：利用气象雷达进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科它是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。
雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。
雷达的显示方式： PPI（平面位置显示Plain Position Indicator) ：固定仰角天线做0－360°顺时针扫描显示回波分布；实际上显示的是圆锥面上的回波分布。
按测距公式R越大回波高度越高。
RHI (Range Height Indicator距离高度显示）：固定方位角天线做俯仰扫描探测某方位上回波垂直结构。
坐标：R－最低仰角的斜距； H－按测高公式计算（标准大气折射）。
脉冲重复频率PRF：每秒产生的脉冲数脉冲间隔决定了探测距离。
脉冲重复周期PRT：两个相邻脉冲间的时间间隔。
脉冲宽度τ：脉冲发射占有时间的宽度。
波长a/λ：电磁波在一个周期内在空间占有的长度。
脉冲发射频率P：发射机发出的探测脉冲的峰值功率。
平均功率Pa：发射机在一个脉冲重复周期里的平均功率。
波束宽度：在天气方向图上两个半功率点方向上的夹角。
（波束宽度越小精度越高）天线增益：辐射总功率相同时定向天线在最大辐射方向上的能流密度与各向均匀辐射的天线的能流密度之比。
G=10_lg（S定向/S各项均匀）散射：当电磁波束在大气中传播遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来这种现象称为散射现象。
主要物质：大气介质、云滴、水滴气溶胶等。
其它散射现象：光波、声波等散射能流密度：对于入射能流密度 S i 经一各向同性的散射粒子散射后在以粒子为中心、半径为 R 的球面上任意一点所接收到的散射能流密度为：瑞利散射时的雷达截面：= 单个球形粒子的散射定义无量纲尺度参数：α=2πr/λ 当α Z正比于D6一方面表明粒子越大Z越大回波功率也就越大另一方面也表明Z的贡献主要来源于少数的大雨滴；等效雷达反射率因子：对不满足瑞利散射条件的降水粒子根据雷达气象方程求得的Z值就不能代表降水的实际谱分布情况只能是等效的Z值(Ze)称为等效雷达反射率因子。
气象雷达的组成
气象雷达的组成一、气象雷达的基本构成部分气象雷达就像是一个超级厉害的天气侦探，它主要由这么几个部分组成呢。
首先是发射机，这个发射机可不得了，它就像是一个能量制造器，能产生强大的电磁波信号，然后把这些信号发射出去，去探索天空中的气象情况。
发射机产生的信号就像它派出的小信使，到天空中去寻找云层、雨滴、冰晶这些气象元素的秘密哦。
再说说天线，天线就像是发射机小信使的发射塔，它负责把发射机产生的电磁波信号朝着天空发射出去，而且还能接收从云层、雨滴等反射回来的信号呢。
天线就像是一个超级灵敏的耳朵，既能发出声音，又能听到回声一样神奇。
还有接收机，接收机就像是一个信号捕捉器，当从云层、雨滴等反射回来的微弱信号被天线接收到后，接收机就开始工作啦。
它把这些微弱的信号进行放大、处理，就像把小声音变成大声音，让我们能更清楚地听到这个信号背后隐藏的气象信息。
另外，信号处理器也是很重要的部分哦。
它就像是一个聪明的大脑，对接收机处理后的信号进行各种各样复杂的分析。
比如说，它能判断出云层里雨滴的大小、雨滴的密度，还有云层的高度、厚度等等这些重要的气象信息。
这个过程就像是大脑在对收集到的各种信息进行分析、归纳，最后得出关于天气的结论。
最后是显示器，显示器就像是气象雷达的嘴巴，它把信号处理器分析出来的气象信息以直观的图像或者数据的形式展示给我们看。
这样我们就能很清楚地看到云层的分布啦、降雨的区域啦，就像看一幅气象地图一样，方便我们对天气状况进行了解和预测呢。
二、各部分之间的协同工作气象雷达的各个部分之间就像一个默契的团队一样，协同工作才能发挥出最大的威力。
发射机制造出信号，天线把信号发射出去并接收反射回来的信号，接收机把信号放大处理，信号处理器进行分析，显示器进行展示。
就好比是一场接力赛，每个部分都在自己的环节发挥着不可或缺的作用。
如果发射机不工作，就没有信号可发射；天线如果出问题，就不能很好地发射和接收信号；接收机要是不行，微弱的反射信号就无法被有效处理；信号处理器要是不够聪明，就分析不出准确的气象信息；显示器要是不好，我们就看不到气象情况啦。
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雷达气象名词解释1.脉冲重复频率：脉冲重复频率是每秒钟雷达发射脉冲波的次数。
两个相邻脉冲波之间的时间间隔叫做脉冲重复周期。
用F 表示脉冲重复频率，T 表示脉冲重复周期，他们互为倒数关系2.平均功率：平均功率是指脉冲功率在其重复周期内的平均值。
用Pt 表示脉冲，t P 错误!未指定书签。
表示平均功率，有TP P t t τ⨯= 3.脉冲功率：脉冲功率是指发射机发射脉冲波期间产生的高频功率。
脉冲功率也叫峰值功率。
脉冲功率大，雷达接收到来自云雨的回波比较强，雷达可以探测比较远，比较弱的目标4.方向性图：表示天线向外辐射电波能量方向性情况的图叫做方向性图5.波束宽度：为了定量的表示天线辐射能量的定向程度，可以用方向性图上主波瓣最大辐射方向两侧，辐射能量为最大辐射能量一半的两个矢量之间的夹角的大小表示，该角叫做波束宽度6.天线增益：定向天线最大辐射方向上的功率密度和天线各向均匀辐射能量时同一距离上功率密度的比值。
天线增益数值越大，表示天线定向辐射的能力越强7.雷达截面：粒子向四周作球面波形式的各向同性散射，并以符号σ表示总散射功率与入射波能流密度之比，即雷达截面is S R S 24)(ππσ=或)(4ππβσ= 8.雷达反射率：单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和，并以η表示，常用单位是32/m cm 即∑=单位体积i ση 9.反射率因子：单位体积中降水粒子直径6次方的总和称为反射率因子，用Z 表示，其常用单位是36/m mm ，即dD D D n Z D Z i 606)(,⎰∑∞==单位体积10.分贝(dB):功率比的常用对数的10倍 dR k P P R L r r ⎰-=0343.42lg 10011.衰减系数：由于衰减作用，单位接收功率在大气中往返单位距离时所衰减掉的能量dR P P d k L γγ2-=12.衰减截面：从电磁场理论吸收截面、散射截面和衰减截面可表示为))(12(Re 212n n n i t t b a n S P Q ++-==∑∞-πλ )()12(22212n n n i s s b an S P Q ++==∑∞-πλs t ia a Q Q S P Q -== 13.雷达气象方程：雷达气象方程是定量的表示云和降水的回波强度与有关因子之间关系的方程。
利用雷达气象方程，可以根据回波的强度判断降水区的物理状况，并正确地选择雷达的参数。
（对应的参量，均匀的）14.有效照射深度：只有在波束中距离为R 到R+h/2范围内的那些粒子散射的回波，才能在同一时刻到达天线，称h/2这个量为波束有效照射深度15.有效照射体积：在波束宽度()Φ,θ范围内，粒子所产生的回波能同时到达天线的空间体积，称为有效照射体积16.折射指数N 单位 ))()(4810)(()(6.7710)1)((6h T h e h P h T h n N +=⋅-= 17.折射指数B 单位 6610)4()(104)1()(mm R h h N R h n h B +=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-= 18.等效地球半径：设想地球半径加大到某一数值Rm'时，使得Rm'为半径的地球表面上沿直线传播的超短波的最大探测距离和真实的球表面上沿折射曲线轨道传播的最大探测距离相同，则Rm'就称为等效地球半径19.多普勒效应：由于波源和接收者之间存在着相互运动而造成接收者接收到的频率与波源发出的频率之间发生变化20.多普勒两难：最大不模糊速度Vmax ：雷达能够不模糊地测量的最大平均径向速度，其对应的相移是180度。
最大不模糊距离 Rmax: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21.距离折叠：指雷达确定的目标物方位是正确的，但距离是错误（模糊）的。
当目标物位于雷达的最大不模糊距离（Rmax)之外时，雷达却把目标物显示在Rmax 以内的某个位置，我们称为距离折叠22.气象回波：形成这的直接原因是大气中云、降水中的各种水汽凝结物对电磁波的后向散射和大气中温、压、湿等气象要素剧烈变化引起的。
降水回波：层状云连续性降水回波、对流云阵性降水回波、积层混合云降水回波、雪的回波、其它类型降水回波（冻雨、沙暴中降水、第二次扫描回波）。
非降水回波：云的回波、雾的回波、闪电信号及其回波、晴空大气回波（点状或圆点状、窄带状、细胞状、层状、大气波动和湍流、环状、海风）。
23.非气象回波：形成的直接来源是地物、飞机等非气象目标物对电磁波的反射以及由于雷达的性能而引起的虚假回波。
但是在这类回波中，有些回波的出现也和气象条件有关，有：地物回波、超折射回波、同波长干扰回波、飞机、船只等的回波、海浪回波、由天线辐射特性造成的虚假回波24.虚假回波：当旁瓣、尾瓣发射的电磁波在近距离遇到强降水，或因主瓣存在一定宽度所产生的回波。
25.零度层亮带：强度PPI 图上回波呈片状分布结构较均匀，强度梯度较小，有时出现强度特别大的窄带称为零度层亮带，亮带也可能成弧状或圆环状26.雷暴单体：雷暴云的基本组成单元，是具有强烈上升和伴随有下降气流的云中紧密区域27.速度矢端图：垂直风切变矢量大小和方向的变化极大的影响着对流风暴的组织和演变。
速度矢端图是反映垂直风廊线信息的一种工具。
其主要目的是将风向、风速随高度变化或风的垂直切变三维空间特征在一个采用极坐标的平面上表示出来。
极坐标中风矢量以大小和方向表示。
28.多单体风暴：多单体风暴，是强对流风暴中出现机会最多的一种。
雷暴经常组织成复合系统，这种系统被称为多单体风暴，它由一个演变着的单体系列组成，每个单体能区分出大致轮廓29.中气旋：中气旋是指尺度小于10km的漩涡，满足或超过一定的气旋（切变）、垂直伸展和持续性判据简答题1.新一代天气雷达与常规雷达相比有何优势?新一代天气雷达，不仅提供降水分布和定量估测，还提供了降水区内风场信息。
在完成多部雷达联合组网实时定量探测的基础上，可利用雷达测雨观测资料，结合卫星观测，进行更大范围的降水预报。
常规天气雷达是一种模拟信号雷达，将雨云降水质点散射回的信号在模拟显示器上显示，给出降水及其云体的空间位置和范围2.天气雷达的基本工作原理？基本原理同一般雷达，定向地向空中发射电磁波列（探测脉冲），然后接受被气象目标散射回来的电磁波列（回波信号），并在荧光屏（或计算机系统）上显示出来，从而确定气象目标物的位置和特性3.雷达天线的作用和组成？雷达天线的作用是定向地辐射高频脉冲波和接收来自该方向的回波。
气象上使用的雷达天线一般由两部分组成：（1）天线辐射喇叭，把发射机产生的高频脉冲能量向外辐射（2）天线反射器，把来自辐射喇叭的脉冲电波，以很小的张角高度定向地向外反射4.PPI、RHI平面位置显示器是天气雷达应用得最多的显示器，简称平显，也叫PPI。
当天线仰角为0，天线围绕铅直轴转动时，平面位置显示器表示的是波束扫描平面上的降水分析。
为了了解云、雨的形成和垂直结构情况，在天气雷达上还有一种常用的显示器——距离高度显示器。
距离高度显示器简称高显或RHI。
在高显中，横坐标表示云、雨目标的斜距，纵坐标是云雨目标的高度5.粒子群的回波功率能否是单个粒子的回波功率之和？为什么？粒子群内部各粒子之间的无规则运动，使粒子群造成的瞬时回波功率会出现脉动性。
那么，对于处在某一固定距离上具有一定滴谱分布的云、雨，就不能测得确定的回波功率瞬时值与它相对应，即粒子群造成的回波，不能简单地看作各个粒子单独产生的回波叠加6.有了雷达反射率，为什么还要引入雷达反射率因子？反射率因之Z值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，常用来表示气象目标的强度。
由于反射率因子Z只取决于气象目标本身而与雷达参数和距离无关，所以不同参数的雷达所测得的Z值可互相比较7.决定雷达最大探测距离的因素有哪些？增加Pt，减小脉冲重复频率，目标物最大高度，雷达架设高度，地球曲率等影响，与波长—4成正比，与雷达接收机灵敏度以及电磁波在途中衰减情况等8.大气水平分布非均一情况下出现探测盲区的原因是什么？大气水平分布不均一时引起折射与超短波在垂直方向上类同，会产生水平临界折射和超折射（即全反射），因此，在锋面另一侧方向上，雷达天线无法探测到，形成探测盲区9.解释距离折叠的成因？雷达测距公式R=0.5ct，t为脉冲发出到返回的时间雷达测距按照最新发出的脉冲从出发到返回的时间来计算目标位于Rmax 之内，没有距离折叠目标位于Rmax 之外，有距离折叠一个目标位于nRmax 之后若干海里的话（n 为任意正整数），它将错误地出现在距雷达同一海里远的位置上。
10.解释速度折叠的成因？Inquest 间隔可分辨的速度范围，最大不模糊速度±Vmax 之间如果粒子的径向速度超过了Nyquist 间隔，那么速度值就会aliased （folded ）。
这叫苏的折叠/混淆11.什么是谱宽？影响速度谱宽的气象因子有哪些？由于重力和大气的阻力作用，不同大小的粒子具有不同的下落末速度，在雷达以一定仰角探测时，由它们 造成的雷达波束轴线上的径向分量也就不同，因而产生了多普勒速度谱宽。
显然，雷达有效照射体中粒子直径差别越大，由此造成的多普勒速度谱越宽。
因此速度的谱宽实际上也取决于降水粒子的谱分布谱宽表征着有效照射体内不同大小的多普勒速度偏离其平均值的程度。
谱宽可以用做速度估计质量控制的工具：当谱宽增加，速度估计的可靠性就减小。
对气象目标物而言，影响谱宽的主要因子有四个：（1）垂直方向上的风切变；（2）波束宽度引起的横向风效应；（3）大气湍流运动；（4）不同直径降水粒子产生下落末速度的不均匀分布12.什么是VAD 技术？均匀流场的风向风速如何测量？V AD 技术就是速度—方位显示方法、即让雷达天线以某一固定的仰角作方位扫描，并把探测到的降水粒子在某一距离和方位上的径向速度VR （β）记录并显示出来。
当天线指向上风方向时d d h f cos sin ,10ννννπββ+==+=；当天线指向下风方向时d d h f cos sin ,20ννννββ-===所以可求得被探测高度上的水平风速ανννcos 2)(21-=h 水平风的来向，就是径向速度极小值时天线所指的方向。
粒子的平均下落速度ανννsin 2)(21+=f ，对于给定高度，根据标准径向距离（缺省16.2海里），选定与给定高度最接近的仰角资料。
然后将该仰角中给定高度上每个距离库上平均径向速度点绘在径向速度—方位图上，横坐标为方位角（0o 或360o 为正北方向，180o 朝向正南），纵坐标表示径向速度。
最小二乘法拟合这些点，可得到一条正弦波曲线，振幅表示水平风向，波谷（负值最大点）所在方位角表示水平风向13.利用多普勒速度资料如何判别高低空的基本气流？低空基本气流：由低仰角的多普勒径向速度场的总体特征来识别，即正、负速度区对原点的对称性及通过原点的零径向速度走向，基本气流方向从朝向中心吹向远离中心并和零径向速度线所在径向垂直。