測雨雷達

測雨雷達又稱天氣雷達，是利用雨滴、雲狀滴、冰晶、雪花等對電磁波的散射作用來探測大氣中的降水或雲中大滴的濃度、分布、移動和演變，了解天氣系統的結構和特徵。測雨雷達能探測颱風、局部地區強風、冰雹、雨和強對流雲體等，並能監視天氣的變化。

基本介紹

• 中文名：測雨雷達
• 外文名：weatherradar
• 又稱：天氣雷達
• 功能：探測颱風、局部地區強對流天氣等
• 原理：利用雨滴等對電磁波的散射作用

測雨雷達-簡介

最新城市測雨雷達測雨雷達多為脈衝雷達，常用工作波長為3厘米、5厘米和10厘米。探測高度為20千米，探測距離為200-400千米。測雨雷達採用多種顯示器：距離顯示器顯示不同距離上的氣象目標的回波強度；平面位置顯示器顯示以雷達為中心的周圍降水區和風暴的水平分布；距離高度顯示器顯示給定方位上的降水區、風暴在距離－高度坐標上的結構分布。當天線作方位掃描時，可採用對信號進行衰減的方法，觀察顯示器上降水區、風暴、颱風等氣象目標回波圖像的變化，測定其強度，確定其最強的中心位置。配有圖像處理系統的測雨雷達，通過將回波信號變換為數位訊號，並經電子計算機處理，在顯示器上以數字和彩色分層顯示回波的強度。

雷達圖像是根據未經處理的原始資料製作的，只能定性地反映降水情況。雷達測雨是根據雷達回波來推算雨量的，是一種間接的測雨方法。因此，雷達圖只能反映非定量的降水情況。通過與用常規方法測雨結果的比較，人們可以從雷達測量結果中獲得定量降水信息。

測雨雷達-工作原理

測雨雷達組成部分測雨雷達是利用物體對電磁波的散射作用來對雲、雨、雪、雹等進行觀測的.當雷達天線發射出去的電磁波在空間傳播時，若遇到雲、雨、雪、雹等目標物，就有一部分輻射能會被反射回來，並被雷達天線接收，這時在顯示器上就會出現許多亮度不等的區域，即雲、雨、雪、雹等的回波圖像，簡稱氣象回波。所以，用測雨雷達可似隨時提供幾百公里範圍內的降水分布和結構等氣象情報.與氣象衛星雲圖相比，測雨雷達提供中尺度的降水信息，對於補充地面站的不足十分有效.利用雷達回波可以測定降雨雲團的方位、高度、距離等三維信息，通過紀錄還可以測定降雨的歷時和變化過程，配合地面雨量站的實時校正，雷達測雨的精度很高。

用人工方法以一定的重複頻率發射出持續時間很短(0.25～4μs)的脈衝波，再接收被降水粒子散射回來的回波脈衝。降水對發射波的散射和吸收同雨強、降水粒子與冰晶粒子形狀等特性有關，分析和判定降水回波可以確定降水的各種巨觀特性和微物理特性。在降水回波功率和降水強度之間建立各種理論和經驗關係式，據以測定雷達探測範圍內的降水強度分布和總降水量。雷達定量測量降水資料同氣象衛星探測資料及常規氣象觀測資料相結合，可進行暴雨監視、短時間降水預報，又兼作洪水預報。先進的天氣雷達由電子計算機控制並處理降水量等資料。

測雨雷達-常用測雨雷達介紹

711雷達

中國最早測雨雷達 711雷達國產的一種小型測雨雷達。波長3.2cm，天線直徑1.5米 ，天線增益38dB，波束寬度1.5度，發射脈衝功率75KW，脈衝寬度1微秒，脈衝重複頻率為400HZ。最小可測功率為98dB·mw。配備有PPI（平面位置顯示器）和RHI（距離高度顯示器）合用的顯示器和A/R顯示器。這是中國最早定型生產的測雨雷達，現有300餘台，裝備在全國各地的天氣雷達站、航空港、海港、鹽場等地。

712雷達

國產的一種測雨雷達。波長3.2cm，天線口徑為5.5米 （垂直）和1.1米（水平），波束寬度為0.45度（垂直）和2度（水平），發射脈衝功率為180KW，脈衝寬度1微秒，脈衝重複頻率為300HZ。配有PPI（平面位置顯示器）和RHI（距離高度顯示器）合用的顯示器。此外，還配有HCT-1型圖象傳輸設備，傳輸距離為50km。此型雷達實際上是測高雷達的變型），因而具有較窄的垂直波瓣，適合於比較精確地測定雲底和雲頂高底，所以較多地使用於航空港。

713雷達

國產的一種測雨雷達。波長5.6CM 。天線直徑3.7米，天線增益38dB。波束寬度1.2度，發射脈衝功率為250kw，脈衝寬度2微秒, 脈衝重複頻率為200HZ ，最小可測功率為-107dB·mw，最大探測距離為400KM。配有PPI（平面位置顯示器）、RHI（距離高度顯示器）和RHI（距離仰角顯示器）合用的顯示器和A/R顯示器，並配有視頻信號處理器，可對降水進行較準確的測量。主要裝備於地區氣象台和部分省級氣象台，以及氣象研究機構。

測雨雷達-信號處理器

信號處理器WRZSP1（Weather Radar Zauto Signal Processor 1）：

是潮流公司為常規測雨雷達系統而精心設計的高性能低成本信號處理器，採用先進的PLD+DSP信號處理結構及高速高精度AD，系統具有高性能、高集成和高靈活性、低價格等優點。

硬體配置：TMS320C5x/54x DSP 處理器，16bit 定點處理，64KW SRAM，64KW FLASH，128KW FIFO，8KW雙口，PLD 定時，可程式，SMA模擬接口，標準全長PC AT卡。

系統參數：適合S,C,X波段等多種雷達，脈衝重複頻率(PRF)：200-2000Hz，脈寬：1,2,4,8us，庫長：125m,250m,500m,150m,300m,600m ，庫數：1-2048

5種觸發，獨立可程式‘支持PPI/RHI方式顯示送數，16bit 並行輸入方位俯仰，支持外觸發同步，完善的自檢功能，FLASH掉電保存配置參數。

信號處理器強度處理：距離平均數：1,2,4,8,16庫，方位平均數：8,16,32,64(脈衝數)，距離訂正範圍：0-600Km，A/D變換：14位,10MHz。輸入信號幅度:單端0－5V，阻抗50Ω，輸出16位強度值，支持雜波圖對消。

系統簡介：WRZSP1以大規模EPLD為系統定時，以TI的 TMS320C5x/C54x高性能通用DSP為主處理器，所有功能集成於一塊PC插卡上，可以插在普通計算機的機箱內，處理參數可以通過計算機控制界面進行控制，配合計算機的實時顯示軟體，可以組成一個全功能的測雨雷達信號處理系統。系統配有多種類型的存儲器可滿足不同用戶的要求，同時採用了高達10M 14位的高速高精度AD變換器以獲得高精度的回波估計，經過下採樣獲得相應庫長，以降低接收機漲落所產生的影響並大大提高處理精度，採用16bit定點處理充分滿足強度處理所需精度，比起傳統只有1M左右AD變換器的系統，RZSP1系統的實時回波圖像無論從面積上還是質量上，都有極大提高。

套用：系統具有完善的BITE設計。當工作在自檢模式時，由系統自行產生的模擬氣象回波信號取代實際Log信號，通過直觀的顯示畫面可知系統是否正常工作。系統層自檢可檢測整個系統的處理、接口和顯示等環節是否正常，方便雷達的日常維護。

由於系統硬體和軟體均具有可程式性，可以根據用戶的要求定製和重構，具有很高的性價比，克服了我們國家原有全硬體測雨雷達信號處理系統規模大，成本高，精度低，可靠性差等缺點，同時該信號處理器價格低廉，十分適合於機場、部隊、氣象部門等的低成本測雨雷達系統，無論是老品改造還是新品設計，選用WRZSP1，均可大大提升你的系統之性價比，其強度處理性能也大大高於現有測雨雷達系統。對於車載，機載天氣雷達以及其他高機動性套用場合，該信號處理器表現尤為出色。

測雨雷達-區域

合肥測雨雷達龍巖紅尖山的知風測雨新雷達是世界上最先進的天氣雷達對閩西及周邊地區災害性天氣聯防將發揮重要的作用。圖為矗立在海拔1486．9米的新雷達天線罩和雷達樓。

位於大連市市區內海拔200米高的南山上的大連新一代天氣雷達站工程，不僅是氣象工程，也是大連市的標誌性建築和亮化工程之一。全部工程將在今年10月完工。建委負責人介紹說，與全國已經竣工和在建的14個雷達的效果圖相比，大連這座新一代天氣雷達站無疑是最漂亮的。

南京龍王山公園，在海拔132米的山頂上，一座30米高的銀白色大樓正拔地而起，猶如塔狀的誇張造型煞是引人注目。這幢新樓就是即將竣工的國內頂級測雨雷達樓。在雷達樓的樓頂，一隻直徑12米、在陽光下閃爍著炫目光芒的“巨型玻璃球”更加讓人驚嘆！據氣象台的王凌震工程師介紹，“玻璃球”就是造價為1300萬元的測雨雷達的“高檔臥室”。走進雷達“臥室”，就可看到猶如大鵬雙翼的巨型雷達。頂級雷達監測範圍的直徑為460公里，蘇州、徐州、無錫等地上空的雲層雨區都在其觀測範圍內。測算後推斷，表示安徽馬鞍山上空有一塊雨區。由於雲層中雨粒導電，其反射頻率與大氣反射頻率是不同的，因此通過螢幕上反射亮點的顏色和位置，就可以知道雨水的情況。由於南京每年夏季都易發雷陣雨，測雨雷達可在雷陣雨突發前3小時，做

測雨雷達出降雨時間和地點的預報；而在冬季雨雪到來時，可向航空、水運以及農業部門發出災害性天氣警報。

總價值5700多萬元的國內頂級“測雨雷達”2003年就已在蓉城“落戶”。該雷達的規劃設計圖在四川省氣象局“現身”。省氣象局大院內，聳立著一座95米高的塔樓，在塔樓的最頂部頂著一個碩大的“玻璃球”，“玻璃球”的直徑有12米，它就是“測雨雷達”的臥室。這個玻璃球重12噸，全部由玻璃鋼製成。其監測範圍半徑達到450公里。尤其是在半徑在200公里以內的測量範圍內，它更能準確估計出每個降水過程的強度、雨量大小。

吉林省通化市60萬元財政專款已落戶市氣象局，用於加強通化市測雨雷達站建設。海拔967米的馱道嶺微波站，市財政出資60萬元建設測雨雷達站。

德清氣象局8層樓頂上將500公斤重的氣象雷達的大型天線成功地吊裝在鐵塔上，這是今年由德清縣政府投資48萬元為德清局配置的小型711氣象測雨雷達。

測雨雷達-研究

機載雷達1、機載測雨雷達兩種反演方法的最佳化和綜合利用的模擬。

由於機載雷達的天線不能做得太大,如果想獲得一個較好的束向解析度,就不得不使用X波段的頻率,而該波段的電磁波穿過雨區時會受到衰減,直接利用視反射率進行降水反演就會產生很大的誤差,因此,衰減效應必須進行校正。兩種降水反演方法——立體雷達方法和雙束算法,在實際的反演中各有優缺點。立體雷達方法對邊界條件要求高,而雙束算法在雨團中心雨強大處會有較大的誤差。引入權重因子後的立體雷達方法雙束算法(綜合算法)能充分發揮兩種方法的優點,從而更具適用性和準確性。

2、雲圖分層器項目。

科研人員基於雷達測雨的降水數據同化進行了研究，提出了基於雷達測雨數據的R-G聯合法（即：雷達—雨量計聯合法）。雨量站的點雨量數據精度高，雷達站測的數據空間分布合理。該方法的思想是：結合兩者的優點，得到面上分布合理並且精度高的降水數據。該方法對雨量站分布密度要求不高，受資料等客觀條件的限制較小，也無參數選取的限制，更重要的是操作簡單方便，結果符合實際降雨情形，在很多方面都優於國內外其他現有的利用雨量計資料訂正雷達估測降水的方法。選擇站網密度比較理想的湖北東部區域對各方法進行實際套用，通過與傳統數據同化方法的對比分析研究，證明R-G聯合法明顯提高了降水分布形式的合理性和數據同化精度。

測雨雷達-故障案例

雷達開機時，發射機報故障，低壓開啟僅30秒左右自動斷掉，發射機櫃中磁場2的電流指示只有3A，過/欠流指示燈報故障。發射監控分機面板上低壓和高壓區的指示燈都不亮。

測雨雷達-原理和檢修

711測雨雷達書名:711測雨雷達原理和檢修

作者:許國仁等編著

ISBN:

價格:3.50

發行地:北京

出版社:氣象出版社

頁數:387頁

開本:25cm

一般附註:封面、書籍題名:711測雨雷達 原理和維修

在天氣預報中的套用

1．雷達探測到的降水回波位置、移動方向、移動速度和變化趨勢等資料，可用來預報本地區的降水及其開始和終止時間、降水區的範圍和強度等。如用外推法可計算雲雨回波的移向、移速，或利用700--．500毫巴之間的平均風向、風速計算網波單體的移向、移速，以預報雲雨區到站的時間。當幾塊回波合併、擴大、加強時，說明天氣正在發展，可能有較嚴重的天氣現象出現。反之，周波分裂、縮小減弱，說明雲雨區正在減弱，天氣將好轉。 2．利用降水回．波的分布、強度和結構、演變等特徵，還可以對天氣過程進行分析和判斷。如根據回波的排列和移動情況，可分析鋒面的位置和移動；也可以利用雷達提供的颱風外圍螺旋雨帶結構情況，以判斷颱風中心位置。 3．根據雷達探測報告所作出的回波圖(雷達天氣圖)，可以掌握更大範圍的降水分布情況以及降水性質、移動、強度演變等情況。’如北京地區的經驗指出：積雨雲頂回波頂高在7000米以下時，一般有陣雨；頂高為7000-10000米時，有中、小雷陣雨頂高為10000-13000米時，有大雷陣雨；雲頂大於13000米時，出現雹的可能性很大。南京地區的經驗指出：積雨雲回波高度在lO000米以上、強中心在4000-5000米、中心強度大於40分貝時，常有雹、龍捲出現。