机载气象雷达的使用
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晴空颠簸（没有降水）、风切变（除微下击暴流 外没有降水）、沙尘暴、火山灰（固体颗粒对于 雷达波几乎透明）、闪电
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
天线角度 • 雷达天线俯仰角度的正确设定直接关系到
是否能够有效地探测和反应危险天气。 • 雷达波束沿一定角度发散，调节天线角的
目的就是将主要探测目标纳入到这一发散 角中，同时尽可能减少干扰回波。
• 云外绕飞时，距离积雨云（浓积云）昼间 不得少于5海里，夜间不得少于10海里；两 个云体间不得少于20海里时，方可从中间 通过。
机载气象雷达的使用
• 当必须与一系列雷雨云平行飞 行时，最安全的航线应选择在 雷雨云的上风面。尽管在雷雨 外面任何方向上都有可能遇到 严重的湍流及冰雹但在下风的 雷雨云外更容易碰上强气流及 冰雹。
机载气象雷达的使用
雷雨的危害主要表现为：
• 强电子流形成雷击,损坏雷达罩、天线、风 挡玻璃、机翼、水平安定面及曲率半径小 的突出部，轻则会导致机体烧蚀现象。
• 强烈颠簸，造成机体结构变形。 • 云中的冰雹高速相撞，造成机体和发动机
叶片受损。 • 进入强降水区，容易诱发引起发动机停车，
而且使机翼、机身表面粗糙，阻力增加，
机载气象雷达的使用
• 气象雷达是航线飞行必不可少的重要设备 • 正确使用雷达避开危险天气对于飞行安全至关重要 • 飞行员对气象雷达的认知度不足，HONEYWELL对50名
平均年龄52岁平均飞行时间在12500小时的飞行员问卷调 查显示:62%明确受地球曲率的影响雷达波束并非沿当前 高度层传播；15%错误的认为飞机姿态影响天线角度的设 定；63%没有意识到天线角度设置应考虑对地球曲率影响 的补偿；55%没有意识到屏幕上所显示的天气目标其真实 强度可能与颜色并不相当；63%错误的认为在巡航高度上， 显示的绿区是不需要避让的；90%不清楚在多远的距离上 将不能准确表示天气的实际强度。
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
雷雨的表现形式 • 1. 闪电 • 2. 冰雹 • 3. 强降水 • 4. 强或剧烈颠簸
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
• 雷雨分热雷雨、地形雷雨和锋面雷雨，热雷雨呈 孤立分散状态，范围小移动慢，它是由地面热气 流增温，空中水汽充足膨胀发展而成，夏季午后2 时最强烈，很像磨菇云，不论是目视还是气象雷 达都好判断。“地形雷雨”大多生于丘陵、山区， 是由夏季的潮湿气流被地形抬升而成，发展快不 大移动，降水中常夹杂冰雹，升降气流非常强， 临近这种雷雨，就能感觉到颠簸有多么厉害。锋 面雷雨是由系统天气形成的，连绵千余里若横在 航线上较难绕飞。
以使用中雷达显示和实际天气情况根据具体条件必然不同程度存在误 差。 • 需要机组判断 强衰减现象--- 阻隔雷达探测 强降水区域具有很高的雷达反射率，将会非常明显地减弱甚至阻隔穿 过的波束，使得失去对该区域之后天气情况的有效探测，出现显影盲
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
• 衰减和阻隔效应是由雷达的基本原理决定的。 • 雷达阴影可以用以确定强天气和很高且陡峭的山地。 • 计划进行绕飞时必须考虑这一因素。
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
雷达可以探测： • 降水、湿的冰雹和潮湿空气中的颠簸、• 冰晶、
干冰雹和干雪。（但这三样的雷达反射率很低） 雷达不能探测： • 干燥的云、雾或风（液滴太小或根本没降水）、•
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
层云可以分为： • 层积云 • 雨层云 • 高层云 比较危险的是在层云中隐藏的积雨云、雷暴。 如何有效使用雷达探测： • 雷暴 • 层积云
这需要了解雷达的工作原理
机载气象雷达的原理
Radar是RAdio Detection And Ranging 的缩写
功用是： • 确定目标的距离 • 确定目标的相对方位 • 确定目标的反射特性 需了解的几个概念： • 雷达波束特性 • 天气的标度
机载气象雷达的使用
• 了解并正确使用雷达 • 了解天气给飞行带来的各类风险 • 结合以上两方面知识才能借助雷达避开危
险天气 • 飞行中最常遇到的降水
积雨云 层积云
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
雷暴可能导致的危险 • 暴雨 • 积冰 • 冰雹 • 湍流（严重颠簸/风切变） • 雷击
机载气象雷达的原理
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机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
部分雷达中加入的新功能：
• 天线角度自定调节功能（auto-tilt function ） • 自动扫描功能（auto-scanning function)
MultiScan
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
雷达波束特性 • 由于地面往往具有很强的反射率，所以该
角度外的能量虽不足以准确 探测和标度天气，但会反射地面形成杂波。 • 对天气进行准确探测，要使该天气系统中 雷达波反射率高的区域纳入 波束的有效探测范围，同时尽可能减少地面 反射。
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的使用
综上所述，如果雷达的使用不正确或对其显 示解读错误，就有可能产生误导： • 在大雨中隐藏的强对流天气 • 在选择绕飞路径时两部ND都设定在过小的 距离上 • 干冰雹的回波要远弱于降水 • 不同的高度、地形需要灵活调节天线角度 （自动也一样） • 增益位置
机载气象雷达的使用
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机载气象雷达的使用
严重颠簸/风切变： • 由于雷暴本身产生自对流，在其任何一个
切面上往往都同时存在有上升和下降气流。 • 在雷暴中上升气流通常可达20～30m/s，
最大观测值甚至达到60m/s，下降气流也 有10 ～15m/s。
ห้องสมุดไป่ตู้
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的原理
衰减现象--空间衰减 随着距离增大和波束的发散，照射到目标的能量减小而导致的误差。
衰减现象--气象衰减 多种天气现象会对雷达波产生反射和吸收，使穿过其中的波束能量下 降。
衰减现象 • 在一些复杂天气条件下，空间衰减和气象衰减共同存在。 • 雷达本身不可能在显示中对各种复杂因素造成的衰减都进行补偿，所
机载气象雷达的原理
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天线角度 • 雷达天线俯仰角度的正确设定直接关系到
是否能够有效地探测和反应危险天气。 • 雷达波束沿一定角度发散，调节天线角的
目的就是将主要探测目标纳入到这一发散 角中，同时尽可能减少干扰回波。
• 云外绕飞时，距离积雨云（浓积云）昼间 不得少于5海里，夜间不得少于10海里；两 个云体间不得少于20海里时，方可从中间 通过。
机载气象雷达的使用
• 当必须与一系列雷雨云平行飞 行时，最安全的航线应选择在 雷雨云的上风面。尽管在雷雨 外面任何方向上都有可能遇到 严重的湍流及冰雹但在下风的 雷雨云外更容易碰上强气流及 冰雹。
机载气象雷达的使用
雷雨的危害主要表现为：
• 强电子流形成雷击,损坏雷达罩、天线、风 挡玻璃、机翼、水平安定面及曲率半径小 的突出部，轻则会导致机体烧蚀现象。
• 强烈颠簸，造成机体结构变形。 • 云中的冰雹高速相撞，造成机体和发动机
叶片受损。 • 进入强降水区，容易诱发引起发动机停车，
而且使机翼、机身表面粗糙，阻力增加，
机载气象雷达的使用
• 气象雷达是航线飞行必不可少的重要设备 • 正确使用雷达避开危险天气对于飞行安全至关重要 • 飞行员对气象雷达的认知度不足，HONEYWELL对50名
平均年龄52岁平均飞行时间在12500小时的飞行员问卷调 查显示:62%明确受地球曲率的影响雷达波束并非沿当前 高度层传播；15%错误的认为飞机姿态影响天线角度的设 定；63%没有意识到天线角度设置应考虑对地球曲率影响 的补偿；55%没有意识到屏幕上所显示的天气目标其真实 强度可能与颜色并不相当；63%错误的认为在巡航高度上， 显示的绿区是不需要避让的；90%不清楚在多远的距离上 将不能准确表示天气的实际强度。
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
雷雨的表现形式 • 1. 闪电 • 2. 冰雹 • 3. 强降水 • 4. 强或剧烈颠簸
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
• 雷雨分热雷雨、地形雷雨和锋面雷雨，热雷雨呈 孤立分散状态，范围小移动慢，它是由地面热气 流增温，空中水汽充足膨胀发展而成，夏季午后2 时最强烈，很像磨菇云，不论是目视还是气象雷 达都好判断。“地形雷雨”大多生于丘陵、山区， 是由夏季的潮湿气流被地形抬升而成，发展快不 大移动，降水中常夹杂冰雹，升降气流非常强， 临近这种雷雨，就能感觉到颠簸有多么厉害。锋 面雷雨是由系统天气形成的，连绵千余里若横在 航线上较难绕飞。
以使用中雷达显示和实际天气情况根据具体条件必然不同程度存在误 差。 • 需要机组判断 强衰减现象--- 阻隔雷达探测 强降水区域具有很高的雷达反射率，将会非常明显地减弱甚至阻隔穿 过的波束，使得失去对该区域之后天气情况的有效探测，出现显影盲
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
• 衰减和阻隔效应是由雷达的基本原理决定的。 • 雷达阴影可以用以确定强天气和很高且陡峭的山地。 • 计划进行绕飞时必须考虑这一因素。
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
雷达可以探测： • 降水、湿的冰雹和潮湿空气中的颠簸、• 冰晶、
干冰雹和干雪。（但这三样的雷达反射率很低） 雷达不能探测： • 干燥的云、雾或风（液滴太小或根本没降水）、•
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
层云可以分为： • 层积云 • 雨层云 • 高层云 比较危险的是在层云中隐藏的积雨云、雷暴。 如何有效使用雷达探测： • 雷暴 • 层积云
这需要了解雷达的工作原理
机载气象雷达的原理
Radar是RAdio Detection And Ranging 的缩写
功用是： • 确定目标的距离 • 确定目标的相对方位 • 确定目标的反射特性 需了解的几个概念： • 雷达波束特性 • 天气的标度
机载气象雷达的使用
• 了解并正确使用雷达 • 了解天气给飞行带来的各类风险 • 结合以上两方面知识才能借助雷达避开危
险天气 • 飞行中最常遇到的降水
积雨云 层积云
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
雷暴可能导致的危险 • 暴雨 • 积冰 • 冰雹 • 湍流（严重颠簸/风切变） • 雷击
机载气象雷达的原理
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机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
部分雷达中加入的新功能：
• 天线角度自定调节功能（auto-tilt function ） • 自动扫描功能（auto-scanning function)
MultiScan
机载气象雷达的使用
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机载气象雷达的原理
机载气象雷达的原理
雷达波束特性 • 由于地面往往具有很强的反射率，所以该
角度外的能量虽不足以准确 探测和标度天气，但会反射地面形成杂波。 • 对天气进行准确探测，要使该天气系统中 雷达波反射率高的区域纳入 波束的有效探测范围，同时尽可能减少地面 反射。
机载气象雷达的原理
机载气象雷达的使用
综上所述，如果雷达的使用不正确或对其显 示解读错误，就有可能产生误导： • 在大雨中隐藏的强对流天气 • 在选择绕飞路径时两部ND都设定在过小的 距离上 • 干冰雹的回波要远弱于降水 • 不同的高度、地形需要灵活调节天线角度 （自动也一样） • 增益位置
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
机载气象雷达的使用
严重颠簸/风切变： • 由于雷暴本身产生自对流，在其任何一个
切面上往往都同时存在有上升和下降气流。 • 在雷暴中上升气流通常可达20～30m/s，
最大观测值甚至达到60m/s，下降气流也 有10 ～15m/s。
ห้องสมุดไป่ตู้
机载气象雷达的使用
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机载气象雷达的原理
衰减现象--空间衰减 随着距离增大和波束的发散，照射到目标的能量减小而导致的误差。
衰减现象--气象衰减 多种天气现象会对雷达波产生反射和吸收，使穿过其中的波束能量下 降。
衰减现象 • 在一些复杂天气条件下，空间衰减和气象衰减共同存在。 • 雷达本身不可能在显示中对各种复杂因素造成的衰减都进行补偿，所