雷达回波识别与分析
多普勒雷达晴空回波识别与应用
多普勒雷达晴空回波识别与应用冷亮;黄兴友;杨洪平;张思进【摘要】Based on the data quality control of Chinese new generation Doppler weather radar, an efficient method is proposed to recognize the clear air echoes according to the statistical results of radar data from April to September 2009 in Xuzhou, Jiangsu Province. Different recognition parameters for different radial distance (less than 25 km and between 25 and 200 km) are used to retain the clear air echoes, which can be used as nowcast reference, and remove other non-precipitation echoes such as super-refractive ground clutters. The velocity data of the recognized non-precipitate echo area can be employed to estimate atmospheric advection and prediction.%在现有多普勒天气雷达资料质量控制基础上,采用徐州雷达站2009年4月和9月雷达资料,统计并对比几种常见的降水回波与非降水回波特性,找出一种有效地识别晴空回波的方法.该方法在不同径向距离区间(小于25 km及25～200 km)采用不同的识别参数,能够较好地将非降水回波中对临近预报有用的晴空回波信息保留,而将其他非降水回波信息(地物回波、超折射回波等)剔除.依据该方法识别的晴空回波区域所对应Doppler速度可用于判别大气平流状况,从而为预报工作提供帮助.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2012(040)004【总页数】8页(P534-541)【关键词】多普勒天气雷达;非降水回波;晴空回波;识别【作者】冷亮;黄兴友;杨洪平;张思进【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;南京信息工程大学大气物理学院,南京210044;中国气象局气象探测中心,北京100081;新西兰奥克兰大学大气物理实验室,新西兰【正文语种】中文天气雷达所探测到的回波不仅包括降水粒子后向散射产生的降水回波，还包括昆虫、鸟［1］以及大气折射梯度不均匀体（由湍流产生）、地物以及超折射条件下地物产生的非降水回波［2－3］。
雷达回波的识别技术优秀课件.ppt
(二)风速不变、风向随高度变化的各种图象
当风速随高度保持不变时，各种颜色的多普勒速度带 都收敛于显示区的中心，即雷达所在处。多普勒速度 零值带的曲率表明了风向随高度的变化，逆转风产生 一个反型S的零值带而顺转风产生一个S型的零值带。 当风向随高度先顺转后逆转时，S 型带随雷达距离的 增加（高度增加）而转变为反S带。
一、回波强度分析技术
由雷达反射率因子Z值大小即可判别回波强弱．
瑞利散射
另外，回波形态特征、回波特殊结构和形态、 回波移动特点可知回波强度
雷达回波的识别技术优秀
二、脉冲多普勒天气雷达径向速度场分析技术与方法
对多普勒径向速度场基本特征的研究，可按
•零径向速度线； •朝向雷达分量(负)、离开雷达分量(正)范围、分布及中心； •强多普勒径向速度梯度带
Perpendicular
（a）环境风场的平面图：固定风速为40海里/小时，风向在地面为 南风（图象中心），均匀地经西南风变为图象边缘处的西风。（b） 相应的单多普勒速度图象。（c）说明如何利用多普勒零值曲线来解 释水平均匀流场的风向。（a）中的箭头长度正比于风速。颜色表示 多普勒速度值：正值（红色，桔黄色）表示离开雷达，负值（绿色， 兰色）表示朝向雷达。
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风速随高度增加（地面为0）、风向随高度顺转的垂直风廓线（左图） 以及相应的多普勒速度图象（右图）。多普勒速度负值是朝向雷达 而正值是离开雷达，图象东部和西部边缘的颜色突变代表了己被了 混淆的更大的速度值，因为它们超出了±50海里/小时的奈科斯特速 度间隔。雷达位于图象中心。
雷达回波的识别技术优秀
雷达回波的识别技术优秀
Single Doppler Interpretation
雷达地物回波系统分析
雷达地物回波系统分析计算多普勒频率是求衰减落速率（Fading rate ）最容易的方法。
为了在一个特定的多普勒频移范围内计算回波信号的幅度，务必将所有具有这些频移的信号相加。
这就需要熟悉散射面上的多普勒频移等值线（等值多普勒频移）。
关于每一种特殊形状的几何体都务必建立起这种多普勒频移等值线。
下面用一个沿地球表面水平运动的简单例子来说明。
它是普通巡航飞行飞机的一个典型实例。
假定飞机沿y 方向飞行，z 代表垂直方向，高度（固定）z = h 。
因此有v =1v vh y x z y x 111R -+=式中，1x ,1y ,1z 为单位矢量。
因而 h y x vy R v r 222++==•R v式中，v r 是相对速度。
等相对速度曲线也就是等多普勒频移曲线。
该曲线的方程为0222222=+--h v v v y x rr 这是双曲线方程。
零相对速度的极限曲线是一条垂直于速度矢量的直线。
图12.7示出这样一组等多普勒频移曲线。
只要把雷达式（12.1）略加整理就可用来计算衰落回波的频谱。
这样，假如W r (f d )是频率f d 与f d +d f d 之间接收到的功率，则雷达方程变为⎰π=积分区R A A G P f f W r t t d d r 402d )4(1d )(σ ⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=d r t t df A R A G P f d d )4(d 402σ （12.12）图12.7 在地球平面做水平运动时的多普勒频移等值线 图12.8 计算复数衰落的几何关系图 （引自Ulaby,Moore 与Fung [21]） 上式的积分区是频率f d 与f d +d f d 间被雷达照射到的区域。
在此积分式中，f d 与f d +d f d 之间的面积元用沿着等值多普勒频移曲线的坐标与垂直于等值多普勒频移曲线的坐标来表示。
对每一种特定情况都务必建立这两个坐标。
图12.8示出水平传播的几何形状。
多普勒天气雷达回波识别和分析之降水回波
多普勒天气雷达回波识别和分析之降水回波1.层状云降水雷达回波特征——片状回波层状云是水平尺度远远大于垂直尺度云团，由这种云团所产生的降水称之为稳定性层状云降水。
降水区具有水平范围较大、持续时间较长、强度比拟均匀和持续时间较长等特点。
⑴回波强度特征：①在PPI上，层状云降水回波表现出范围比拟大、呈片状、边缘零散不规那么、强度不大但分布均匀、无明显的强中心等特点。
回波强度一般在20-30dBz，最强的为45dBz。
②在RHI上，层状云降水回波顶部比拟平整，没有明显的对流单体突起，底部及地，强度分布比拟均匀，因此色彩差异比拟小。
一个明显的特征是经常可以看到在其内部有一条与地面大致平行的相对强的回波带。
进一步的观测还发现这条亮带位于大气温度层结0度层以下几百米处。
由于使用早起的模拟天气雷达探测时，回波较强那么显示越亮，因此称之为零度层亮带。
回波高度一般在8公里以下，当然会随着纬度，季节的不同有所变化。
⑵回波径向速度特征：由于层状云降水范围较大，强度与气流相比照拟均匀，因此相应其径向速度分布范围也较大，径向速度等值线分布比拟稀疏，切向梯度不大。
在零径向速度型两侧常分布着范围不大的正、负径向速度中心，另外还常存在着流场辐合或辐散区。
⑶零度层亮带：如前所述，在PPI仰角较高或者RHI扫面时，总能在零度层以下几百米处看到一圈亮环或者亮带回波，亮带内的回波比上下两个层面都强。
由于亮带回波总是伴随层状云降水出现，因此是层状云降水的一个重要特征。
〔零度层亮带形成的原因：冰晶、雪花下落的过程中，通过零度层时，说明开始融化，一方面介电常数增大，另一方面出现碰并聚合作用，使粒子尺寸增大，散射能力增强，所以回波强度增大。
当冰晶雪花完全融化后，迅速变成球形雨滴，受雨滴破裂和降落速度的影响，回波强度减小。
这样就存在一个强回波带，说明层状云降水中存在明显的冰水转换区，也说明层状云降水中气流稳定，无明显的对流活动。
〕2.对流云降水雷达回波特征——块状回波对流云往往对应着阵雨、雷雨、冰雹、大风、暴雨等天气。
《雷达回波识别分析》课件
03
雷达回波分析应用
天气预报
天气预报是雷达回波分析的重要应用领域之一。通过分析雷 达回波数据，气象学家可以监测和预测天气系统的移动、发 展和消亡，从而为公众提供准确的天气预报和预警信息。
雷达回波分析可以帮助气象学家识别降水系统，如暴雨、冰 雹、龙卷风等，并预测其可能的影响范围和强度。这有助于 提前采取措施，减少灾害损失。
，需要深入研究其传播规律和特性。
多模式、多频段雷达数据融合算法
02
多模式、多频段雷达数据的融合需要发展高效、可靠的算法和
技术，以提高数据融合的准确性和实时性。
雷达回波信号处理和目标识别技术
03
雷达回波信号处理和目标识别技术是雷达回波技术的核心，需
要不断研究和改进，以提高其准确性和可靠性。
雷达回波技术未来发展方向
带宽和存储空间。
03
复原处理
对失真或损坏的回波信号进行 复原，提高信号的可识别性。
雷达回波特征提取
03
幅度特征
频率特征
波形特征
提取回波信号的幅度信息，如峰值、平均 值、方差等，用于描述目标的大小和强度 。
分析回波信号的频率成分，提取出与目标 特性相关的频率特征，如多普勒频移。
描述回波信号的波形形状，如周期、相位 、波形变化等，用于区分不同类型目标。
雷达回波模式识别算法
01
02
03
统计模式识别
基于统计学原理，对提取 的特征进行分类和识别， 如支持向量机、朴素贝叶 斯等。
神经网络模式识别
利用神经网络的自学习能 力，对回波信号进行分类 和识别，如卷积神经网络 、循环神经网络等。
模糊模式识别
利用模糊逻辑和模糊集合 理论，对回波信号进行分 类和识别，如模糊K近邻 、模糊聚类等。
雷达回波的判断与分析
雷达回波的判断与分析作者：黄强张金凤张会贞来源：《农业与技术》2019年第11期摘要：本文针对不同回波特征进行分析，探讨不同降水系统下雷达回波特征，区分气象回波和非气象回波的差异，以精确分析判断气象雷达回波，为夏季灾害性天气和短视天气预报提供可靠数据资料。
关键词：雷达回波;降水系统;判断分析中图分类号：S163文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.201906150631不同回波特征分析1.1层状云回波在平显上通常要适当抬高仰角才看得到层状云回波，呈均匀片状，回波暗淡、强度弱、边缘模糊犹如薄纱，探测距离约几十公里。
在高显上看回波呈一水平带，底部较平整、不接地，高度为1.4～8.7km（常反映阴天无降水）。
1.2层（波）状云降水回波在平显上，层（波）状云降水回波呈均匀片状，强度弱到中等，范围大，内部没有明显块体结构，边缘发毛，破碎模糊。
在高显上回波顶部平坦，且较均匀常看到0℃层300～1000m 的亮带，高度为3.6～8km（常反映大范围稳定性持续降水）。
1.3对流云回波在平显上回波呈小块状，有时零散孤立，有时排列成带状和不规则形状。
高显上常呈柱状、针状，底部不接地，强度为中等，高度为2.2～4.9km（为无降水）。
1.4阵雨回波在平显上回波呈孤立分散的小块单体或回波群，结构较松，边缘不清晰，单体水平尺度在10km以下，强度中等。
高显上回波呈针状顶部发毛，结构松散，回波高度在7～8km以下，回波底部接地（常反映短阵雨）。
1.5雷雨回波在平显上回波块体结识、肥大、紧密、轮廓清晰、边缘多折，单体水平尺度在10km以上，强度特强，很明亮。
在高显上呈柱状，低的仅5～6km，高的可达17～18km（常反映短暂雷雨）。
1.6雹云回波在平显上块体较大，结构紧密，发展急剧、多棱角、突起或小切口，移动迅速，强度特强，回波单块体范围小于10km。
在高显上强度最大值常出现在高于0℃等温线2～3km以上，云顶很高常在12～13km以上.通常呈针状接地的是阵雨回波，不接地的是对流云回波，平显上看单块体回波范围>10km、高显呈柱状，此回波可判定为雷雨回波。
激光雷达回波信号及处理方法分析
随着雷达技术的不断提升 ， 用于提供气象服务的雷达激光 系统需要在 可靠性 、灵活性 以及稳定性等方面做 大幅度 的提 升 。为了满足气象服务 的需求，激光雷达系统 的时效性、精确 性 以及 监测 范围等都 需要提 出更严格的规范和要求。因此 ， 需 要根据 测风激光 雷达 的工作原理和工作特征， 并且 结合气象服 务 对于 激光 雷达系统 的需求 ， 比拟多普勒微波天气雷达系统 的 运 行模 式， 对 比传统激光雷达的测量手段 ， 进一步制定用于气 象 服务 的测风雷达系统的运行规范 。 回波信号 测风激光雷达系统包括四部分：发射激光部分 、 接受信号 部分 、采集处理信号部分。信号 由接受系统接受，再经过信号 处理系统进行控制处理 ， 最后转变 为我们需要 的确切 的风场信 息 。多普勒激光雷达系统接收到的是成 指数衰减 的回波信号 。 距离越大 ，相应 的噪声越大，接收到的信 号能量越小 。 二 、噪 声 （ 一） 背景噪声。 激 光雷达系统 中由激光导致的噪声 以及 自然噪声都属于背景噪声。 自然 噪声大部分是 由月光、太阳光等造成的噪声。当激光 雷达系统工作在 白天时，地面以及天空散射太 阳光所 导致 的噪 声是其主要作用的背景噪声 。在天空晴朗的情况下，由太 阳光 辐射所导致 的散射分配到单位面积 ，相应的单位波长 的功率密 度的峰值 （ 可见光区域）高达 １ ０ — ５ １ 】 ｌ 『 ｃ Ｓ ，由大气中的二氧 化碳以及水蒸气等吸收红外辐射所导致的很 多凹陷大部分 出现 在０ ． ７ ｕ ｍ以后 的波长区域，在小于 ０ ． ３ ｕ ｍ的区域 内急剧下 降主 要是由于紫外辐射被地表上空的臭氧层大量吸收所导致 的。 （ 二） 干扰散射 。当激光作用 于物质 时，在导致 多种类 型 散射的 同时，也能够导致荧光 的产生 ， 很多激光雷达 系统是 以 荧光信号为主的，这样相互作用产生 的散射就成为 了噪声，另 方面，很多激光 雷达基础是散射信号，那就可能被 荧光信 号 所干扰。 激光后 向散射能够 限制 Ｒ ａ ｍ ａ ｎ激光散射 雷达 以及荧光 激光雷达的探测灵敏度 。 这主要是 由两方面决定的： 一是雷达 设计存在缺 陷， 激光近场波长的后 向散射 可能在谱分析之前 由 元器件产 生荧光 ，以及导致探测器进入饱和状态。 二是选择发 射谱 不合 理，有用信号和后 向反射一起传送到探测系统 。 三 、 噪声 处 理 （ 一） 校 正距离 。 激光雷达系统的探测距 离是通过对数据 信 息进行平方校正得到 的， 这样就能够将有用信号从接收到 的 信 号中筛选 出来 。 （ 二）Ｍ Ｔ Ｉ 方法 。Ｍ Ｔ Ｉ能够在严 峻的电磁环境 中处理抗干 扰信号 。回波信号 中背景噪声的消除就是采用 的 Ｍ Ｔ Ｉ的方法 。 也可 以通过暗计数 即直接去除信号 中的背景噪声 的方法来消 除背景噪声 。 （ 三） 平均信号。 激 光雷达系统在实 际工作过程 中都要检 测多个脉冲 ， 然后将多个脉冲进 行合并平均 ， 这样就可 以有效 提高雷达系统的信噪 比、灵敏度和准确度 。 利用相参累积的方法处理 Ｎ 个等 幅的脉冲信号 ， 信噪 比能
多普勒雷达晴空回波识别与应用
Ｌ ｋ ｈ ｎ ｎ等ｌ ａ ｓ ｍａ ａ １ 于 ２ ０ ０ ５年 采 用 神 经 网络 方 法对 雷达数 据 质量 控 制 ， 方 法用 到 的判 别 参量 较 该 多 。大部 分参 量是 在前 人质量 控制 方法所 用 到 的判
１ 现 有 质 量 控 制 方 法
般 而言 非 降 水 回波 Ｔ Ｂ ｄ ｚ和 ＶＤＺ比降 水 回
波 大 。经过 大量 体 扫 资料 试 验 ， 明该 算 法用 于 识 表
别 地 物杂波 、 空下 鸟 群 和 昆虫 回波 等 非 降水 回波 晴 是 很成 功 的 。特 别 是 该算 法 只使 用 回波 强度 数 据 ，
算 法 相对 简单 并且 效 率 高 ， 常 适 合业 务 应 用 。存 非
在 的问题 主要 在于远 距离 处 的超折 射 回波 难 以与浅 薄 的 降水 回波 区分开来 。
１ ３ 基 于 神 经 网 络 的 天 气 雷 Biblioteka 数 据 质 量 控 制 方 法 ．
目前 雷达 数据 质量 控制方 法 主要集 中在对 回波 强度 进行处 理口 效果 较好 的 方法 有 基 于模 糊 逻 辑 ， 的雷 达 回波分 类算 法 、 于 水 平 和垂 直 回波 结 构 的 基
空 回 波 ， 用 Ｔ Ｃ（ ｒｃ ｉｇＲ ｄ ｒＥ ｈ ｙＣ ｒ 利 ＲＥ Ｔ ａｋｎ ａ ａ ｃ ｏｂ ｏ ｒｌｔ ｎ 方 法 来 探 测 边 界 层 水 平 风 向 风 速 。孙 鸿 ｅａｉ ） ｏ
计 降水 中需 要对 雷 达数 据 进 行 质量 控 制 ， 一 些非 将 降水 回波 去 除 ， 而 提 高 降水 估 计 精 度 ｌ ］ 目前 从 ４ 。
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是：不同高度上水平流场的基本气流一致； 不同高度上水平流场的基本气流一致； 不同高度上水平流场中存在着不同的气流方向， 否：不同高度上水平流场中存在着不同的气流方向，甚 至有中小尺度系统存在。 至有中小尺度系统存在。
多普勒天气雷达 径向速度场分析技术与方法(3) 径向速度场分析技术与方法
产生超折射回波的气象条件
辐射逆温 平流超折射 雷暴超折射
非气象回波(3) 非气象回波
同波长干扰回波
当近距离有两部以上波长相同的雷达同时工作时， 就会在荧光屏上出现特殊的回波，常表现为单条 或多条线状，有时也呈点线状回波带，从中心以 相等的间隔呈螺旋状向四周放射出来（详见教材P. 310 图10.33 ）。 在测战附近有高大建筑物、降水或超折射等现象 的情况下容易出现，一般仍能探测到降水回波。
气象回波
——非降水回波 非
云的回波
层状云回波特征
在PPI上一般呈片状或薄膜状，回波强度较弱，丝 缕结构清楚，回波边缘比较模糊； RHI上常平铺成一长带，云顶、云底较平缓，回波 带的垂直厚度大致为云的厚度，依据回波底的高 度可区分出高、中、低云；
对流云回波特征
在PPI上通常呈小块状，零散、孤立、尺度小，犹 如天上的星星； 在RHI上呈柱状，地步不及地，发展迅速，若条件 许可，能在很短时间内由云发展成为阵雨或雷雨；
回波形成的物理解释及其天气和气象意义 根据识别的回波特征，结合接续的观测资料，分析回波的 根据识别的回波特征，结合接续的观测资料， 演变和移动规律，用作天气预报。 演变和移动规律，用作天气预报。
多普勒径向速度 的识别与分析
多普勒天气雷达 径向速度场分析技术与方法(1) 径向速度场分析技术与方法
多普勒零径向速度线特征
是否与向径平行
平行： 平行：在不同高度上的风向相同 平行并通过原点（即测站）： ）：从地面到高空的风向完全 平行并通过原点（即测站）：从地面到高空的风向完全 相同 曲线（与向径不平行）： ）：风向随高度发生变化 曲线（与向径不平行）：风向随高度发生变化
走向是否有显著折角
有显著折角：水平流场中有不同方向气流存在， 有显著折角：水平流场中有不同方向气流存在，可能存 在锋面、辐合线、槽线等流场 在锋面、辐合线、 配合正负中心的分布情况合回波强度可以分析出天气系 统形势
“指状回波” （P. 313 图 10.37）——其形状与强回波中心相似； 降水回波延伸到地平线以下。
气象回波
——降水回波 降水回波
层状云连续降水回波 ——片状回波
特点
PPI回波特征：成片分布，面积较大，回波边缘模糊发毛， 回波特征： 回波特征 在大片弱回波中偶有个别强度较强的回波团（强度一般在 20－30dBz）； RHI回波特征：结构均匀，顶部虽有起伏，但相对起伏较 回波特征： 回波特征 小（相对于对流云降水），比较平整，垂直厚度不大（一 般5－6Km，因地区、季节而不同），水平尺度要比垂直尺 度大得多； 零度层亮带：又称融化带，是层状云降水的一个重要特征， 零度层亮带： 通常出现在零度等温线以下几百米的地方。 径向速度特征： 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。
有无多普勒径向速度等值线密集带存在
通常存在锋面或飑线 等值线的走向对于确定锋面、 等值线的走向对于确定锋面、飑线的位置非常重要
多普勒天气雷达 径向速度场分析技术与方法 (4)
强多普勒径向速度梯度带 强多普勒径向速度梯度带
若成弧状排列，可能存在强辐合带或飑线； 若成弧状排列，可能存在强辐合带或飑线； 若成近似圆形排列，可能存在中尺度气旋。 若成近似圆形排列，可能存在中尺度气旋。
多普勒天气雷达 径向速度场分析技术与方法(2) 径向速度场分析技术与方法
多普勒零径向速度线特征
走向是否与距离圈平行
平行且正负中心沿径向排列：零径向速度线为辐合线或 平行且正负中心沿径向排列： 辐散线 是否为闭合曲线：不同高度上存在风向辐合， 是否为闭合曲线：不同高度上存在风向辐合，即垂直切 变
朝向雷达分量（ 和远离雷达分量（ 朝向雷达分量（负）和远离雷达分量（正） 分布特征
对流云阵性降水——块状回波(2)
RHI特征
回波单体呈柱状，一些强烈发展的单体，回波顶高呈现为 砧状或花菜状，或纺锤状，回波顶高多数在6－7Km（因地 区和季节而不同，甚至对流层顶）； 无零度层亮带，回波涨落明显；
径向速度场特征
由于降水回波单体块状分布，水平尺度小，因而径向速度 场范围分布的也很小，等值线分布密集，切向梯度也比较 大，有些比较小的单体中一般仅为正负中心; RHI上的径向速度场类似于强度分布特征，呈柱状、纺锤 状、砧状、花菜状。
天线辐射特性引起的虚假回波
产生原因：天线有主瓣、旁瓣、尾瓣，且存在着一定的宽度，虽然旁 瓣、尾瓣的能量分布非常小，但当旁瓣或尾瓣发射的电磁波在近距离 遇到一些特别强的降水回波中心时，反射或散射回来的电磁波也可能 被接收机接受到，从而产生虚假的回波。 尾瓣在PPI上的虚假回波（P. 313 图 10.35）——关于雷达站中心对称， 虚假回波正好与真实回波的强中心相似，且随着真实回波的移动而移 动； 旁瓣在PPI上的虚假回波（P. 313 图 10.36）——又称“枝状回波” ， 分布在真实回波的两侧，且随着真实回波的移动而移动； 旁瓣在RHI上的虚假回波
雷达分量（ 雷达分量（ 朝向雷达分量（负）和离开雷达分量（正） 分布特征
大片正区和负区是否与向径对称
可以分析锋面和切变线的位置，因为锋面存在时正负中 可以分析锋面和切变线的位置， 心通常关于向径对称
有无紧密相邻的成对强小尺度正负中心存在
排列较近（ － 排列较近 （ 20－50Km）的强正负中心存在时要注意是 ） 否存在强中小尺度系统甚至飑线存在
积层混合云降水——絮状回波(1)
混合性降水回波表现为层状云降水回波和积状云降水回波的 混合，外形似棉絮，称为絮状回波； 絮状回波是出现连阴雨天气的征兆，通常是由于冷暖空气交 汇，雨带准静止存在，降水实践长，可能汇出现暴雨； 主要特征
PPI回波特征：在比较大的范围内，回波边缘支离破碎，没有明显的边 回波特征： 回波特征 界，回波中夹杂有一个个结实的团块，似一团团棉花絮，强度 >=40dBz，有时强回波带可形成一条短带； RHI回波特征：柱状回波高低起伏，高峰部分可达雷阵雨高度，一般 回波特征： 回波特征 只有连续性降水所具有的回波高度，有时还共存对流云阵性降水回波 特征（柱状回波）和层状云连续降水回波特征（零度层亮带，当然亮 带并不均匀）；
图10.3
图10.4
图10.6Biblioteka 图10.8图10.9
图10.22 b
图10.22 a
图10.16
图10.16-1
图10.16-2
图10.10
雷达回波强度 的识别与分析
雷达回波的类型
主要是地物、 非气象回波——主要是地物、飞机等非气象目标物 主要是地物 对雷达电磁波的散射或反射而引起的， 对雷达电磁波的散射或反射而引起的，或者是由于 雷达的性能引起的虚假回波。 雷达的性能引起的虚假回波。
对流云阵性降水——块状回波(1)
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 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；
非气象回波(4) 非气象回波
飞机、船只回波
特点：在PPI上呈圆点状或“一”字形，移动速度 快。
海浪回波
特点
沿海地区的雷达在风力较大时，水平探测或者俯视探测 时可能会出现，而且随着风力的增大，回波出现的距离 和范围将有所增大； 针状回波体呈扇形向外辐射，强度较弱且均匀。
非气象回波(5) 非气象回波
气象回波——气象目标物对雷达电磁波的散射或反 气象目标物对雷达电磁波的散射或反
射引起的回波。 射引起的回波。 降水回波 非降水回波
非气象回波(1) 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
梅 雨 锋 降 水 回 波
雪的回波
PPI回波特征
雪的回波强度与连续性降雨回波类似，但通常比 连续性降水回波弱，一般在10-15dBz左右（初春 时雪的回波强度可接近于层状云降水回波强度）； 回波强度分布比较均匀，丝缕状纹理结构明显， 边缘模糊不清，没有明确的边界；
RHI回波特征
回波高度比层状云连续性降水回波高度稍低，比 较平整
雾的回波
雾滴和云滴一样，粒子非常小，只有波长较短、 灵敏度较高的雷达才能探测到； 在PPI上，雾的回波呈均匀弥散状，像一层薄 纱罩在屏幕上； 在RHI上，雾的回波高度很低，顶高只有1Km 左右；
非气象回波(2) 非气象回波
超折射回波
特点：发生超折射现象时产生的回波，使得通常看不到地 物回波的距离上也出现地物回波，其实质是地物回波。 气象意义
预示着大气低层或中层存在逆温层，即大气比较稳定； 在降水过程中出现时预示着对流已减弱，降水即将中终止; 长期存在时需要发出环境污染预报； 当有强冷空气入侵时还可能出现强对流天气。
Ch. 10
多普勒天气雷达 回波的识别和分析
主要内容
多普勒雷达可测量的基本参数