雷达回波识别与分析 ppt课件

非气象回波(1)
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
非气象回波(2)
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。
“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
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， 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 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；
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
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。
图10.3
图10.4
图10.6
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
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
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)
多普勒零径向速度线特征
是否与向径平行
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
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)
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。
相同 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，可能存 在锋面、辐合线、槽线等流场
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
多普勒天气雷达 径向速度场分析技术与方法(2)
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 辐散线
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
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
雷达回波强度（反射率因子） 雷达取样体积内的平均多普勒速度 雷达取样体积内的平均多普勒速度谱宽
主要识别与分析内容
各种雷达回波特征的识别
强度分布特征——了解回波的类型和性质 径向速度特征——了解大气流场、气流垂直速度分布等
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
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。
非气象回波(4)
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；
图10.10
雷达回波强度 的识别与分析
雷达回波的类型
非气象回波——主要是地物、飞机等非气象目标物
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。
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
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（负）和远离雷达分量（正）
分布特征
范围是否大致相同，且关于原点对称
是：不同高度上水平流场的基本气流一致； 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。
多普勒天气雷达 径向速度场分析技术与方法(3)
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 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（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
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、飑线的位置非常重要
零度层亮带：又称融化带，是层状云降水的一个重要特征， 通常出现在零度等温线以下几百米的地方。
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。
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
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非气象回波(3)
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 ）。