1.如何判别SRA雷达

2.多普勒天气雷达的产品应用

3.多普勒天气雷达的主要设备

如何判别SRA雷达

多普勒天气雷达回波机制_多普勒天气雷达回波机制是什么

判别SRA雷达步骤如下。

1、关于雷达回波图我们公众朋友们可以在“气象”微信公众号里的气象实况,雷达回波中查看。

2、气象部门经常用短信、微博、公众号等途径向大家发布预报预警信息。提到这些信息的获取,我们就不得不提多普勒雷达了,它就像人的眼睛一样,专门用来监测尺度不大的强对流天气系统。借助雷达回波图,我们可以了解降雨系统的强度、大概位置和移动方向。蓝色回波对应的区域表示当地被降水云系笼罩,但尚未出现降雨;绿色回波覆盖的区域代表当地正沉浸在绵绵细雨之中;**到红色回波覆盖的区域有中到大雨现身;而“披上紫色回波”的区域降水强度最大,该地区正“沦陷”于暴雨之中,并有可能伴随雷电大风甚至冰雹等剧烈天气。

3、合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种微波遥感成像雷达,与光学、红外等雷达相比,它的成像受气候等条件的限制程度小,具有全天时、全天候、多视角和高分辨率等特点。十九世纪晚期,雷达的距离分辨力水平可以达到小于一百五十米,但是当雷达与目标之间的距离大于一百千米时,其方位线分辨力较差,处于大于一千五百米的水平。所以,改进距离和方位分辨力成为二十世纪中期雷达领域中的重点研究方向。此时 SAR 应运而生。SAR 能够形成的大孔径雷达的原因是其利用了载体的高速运动。因此,SAR 的横向分辨力较高。SAR 可对地球表面进行拍摄从而形成与地图相似的雷达图像,广泛应用于制图学、勘探、海洋应用等国民经济各领域。

多普勒天气雷达的产品应用

新一代多普勒天气雷达的产品包括基本产品和导出产品。基本产品有三个:反射率因子、平均径向速度、谱宽。反射率因子描绘了一个完整的360º方位扫描的回波强度数据,数据等级用dBZ表示。雷达操作者可依靠反射率因子产品确定回波的强度,确定风暴的强弱和结构以及强降雨(雪)带,还可根据反射率因子随时间的变化确定降水回波的移动以及未来的趋势等。平均径向速度表示整个360º方位扫描径向速度数据,径向速度即物体运动速度平行与雷达径向的分量。径向速度有许多直接的应用,可以导出大气结构,风暴结构,可以帮助产生、调整和更新高空分析图等。平均径向速度产品有两点局限性:一是垂直于雷达波束的风的径向速度被表示为0;二是距离折叠和不正确的速度退模糊。谱宽数据实际上指的是速度谱宽数据,它是一个对速度离散量的度量。它可提供由于风切变、湍流和速度样本质量引起的平均径向速度变化的观测,也可用来确定边界(密度不连续面)位置、估计湍流大小及检查径向速度是否可靠。导出产品是雷达产品生成系统(RPG)根据基本数据资料通过气象算法处理后得到的产品,比较重要的有相对于风暴的平均径向速度图、相对于风暴的平均径向速度区、强天气分析、组合反射率因子、回波顶、剖面产品等。到目前为止,最常用的还是基本产品,导出产品只能起到提示和参考作用。

多普勒天气雷达的主要设备

在触发脉冲的触发作用下,调制解调器产生调制脉冲。调制脉冲具有两个特性:

(1)具有固定的脉冲宽度(也称为脉冲持续时间),以微秒为单位,也可以以脉冲的空间距离h表示,脉冲宽度直接影响探测距离和距离分辨能力即雷达盲区大小。探测近目标用窄的脉冲宽度,在探测远目标时,为了增大回波信号的强度用宽的脉冲宽度。天气雷达的脉冲宽度一般取0.1--4微秒,随各种雷达探测目的不同而异。

(2)调制脉冲提供一个合适的波形具有足够的幅度,以便使下一级电路发射机正常工作 在调制脉冲的作用下,发射机产生短促又强大的特高频振荡,经天线向空间发射出去,即探测脉冲。发射机的主要技术参数有波长(或振荡频率F)和脉冲发射功率。

(1)波长:天气雷达通常使用的波长是厘米波,划分为K、X、C和S四个波段,K波段的雷达是用来探测非降水的云,X、C和S波段用于探测降水。

(2)脉冲发射功率:是指天线实际发射的峰值功率,如果忽略了波导管和天线的损耗,则脉冲发射功率将近似地等于发射机输出峰值功率。 (1)波束的宽度:天气雷达的天线具有很强的方向性,它所辐射的功率集中在波束所指的方向上,波束主轴附近能流密度大,波束的边缘能流密度小,能流密度的相对分布曲线,称为天线方向图,曲线上各点与坐标原点的连线长度,代表该方向相对能流密度大小。能流密度最大方向上的波瓣称为主波瓣,侧面和相反方向能流密度均小得多,分别称为旁瓣和尾瓣。在天线方向图上,两个半功率点方向的夹角,称为波束宽度。波束宽度越小,定向角度的分辨率越高,探测精度越高。天气雷达的波束宽度通常不超过2度,多普勒雷达的波束宽度一般不超过1度。波束宽度的大小取决于抛物面反射体的直径和雷达工作波长。

(2)天线增益:在相同辐射功率条件下,在波束方向上定向天线的能流密度与各向均匀辐射的天线的能流密度之比,称为天线增益,以G表示,天线增益与天线波束宽度具有一定的关系。天线增益以分贝(dB)表示:分贝(dB)=10log(定向天线的能流密度)/(各向均匀辐散天线的能流密度)。 接收机:接收来自目标物的回波信号,经过放大后送往显示器进行显示。回波信号常常非常微弱,接收机必须具有接收微弱信号的能力,这种能力称为灵敏度。灵敏度用最小可辨功率表示。它是回波信号刚刚能从噪声信号中分辨出来时的回波功率。

显示器:

(1)平面位置显示器(简称平显或PPI)是天气雷达中最常用的一种显示器。在这种显示器上,电子束一方面以脉冲重复频率自屏幕的中心向外作等速的径向扫描;另一方面通过天线传动装置,使径向扫描为同步地随天线绕垂直轴旋转,当有回波信号进入时,在相应的距离和方位上扫描线增亮,从而显示出回波,其亮度取决于回波信号的强度,近代用了积分处理器,将回波信号按不同的强度用不同的灰度或彩色显示出来。当雷达天线扫描一周时,屏幕上显示出测站周围目标的分布和回波强度。

(2)距离高度显示器(简称高显或RHI)也是天气雷达中最常用的一种显示器,用来显示垂直剖面,纵坐标是高度,横坐标为水平距离,高度坐标放大,所显示的回波在垂直方向被拉长了。