新一代天气雷达原理与应用.ppt

中gama尺度（2-20km）流场特征的识别 小尺度风场特征的识别 4. 多普勒天气雷达在业务中的具体应用 我们在近几年对多普勒天气雷达的应用总结出几点经验： 1、多普勒天气雷达相当于医学上的“CT”，分辨率高，对降水，特别是暴雨、强对流等灾害性天气和重要天气系统进行有效的监测和警报。 2、新一代多普勒天气雷达的产品是反射率因子、径向速度、谱宽，其衍生（经RPG中的气象算法得到）的产品也很多如组合反射率、回波顶高、垂直剖面等等。 3、降水算法估计的降水量，一般根据Z-R关系式得出。 Z=ARb Z为回波强度，R为降水量,A和b为常量。 层状云降雨 Z=200R1.6 地形雨 Z=31R1.71 雷阵雨 Z=486R1.37 WSR-88D Z=300R1.4 降水率与dBZ 4、在实际业务中，必须将多普勒天气雷达资料与常规气象资料、卫星资料、地面区域自动气象站资料进行综合分析。 5、经常总结、归纳。如掌握强风暴、超级单体风暴、飑线、冰雹等等强对流天气各阶段的回波特征（形态、强度），对于开展短临预报有积极的作用。 * 接收机 当天线接收返回（后向散射）能量时，它把信号传送给接收机。由于接收到的回波能量很小，所以在以模拟信号的形式传送给信号处理器之前必须由接收机进行放大。 信号处理器 当接收到接收机传来的模拟信号后，信号处理器完成三个重要的功能：地物杂波消除，模拟信号向数字化的基本数据的转换，以及退多谱勒数据的距离折叠。 地物杂波消除：气象目标回波和地物回波的主要区别是地物目标不运动。信号处理器利用目标物运动与否作为主要判据消除地物的回波。 A/D变换：信号处理器的主要任务之一是将由接收机获取的模拟信号转换成三种数字化的基数据。它们是基反射率因子（base reflectivity），基速度（base velocity）和基谱宽（base spectrum width）。 退距离折叠（range unfolding）：为了精确地测量径向速度，WSR-88D雷达有时采用较高的PRF（脉冲重复频率）。此时，其最大不模糊距离较短。雷达可收到位于其最大不模糊距离之外的目标物的较强回波，并将目标物误认为是位于其最大不模糊距离之内，从而产生距离折叠（range folding）。信号处理器的一个重要任务是消除这些折叠，这个处理过程称为退距离折叠。 RDA内的数据记录 第一级数据：这是指原始的由接收机输出的模拟数据，目前还没有对这类数据进行保存。 第二级数据（基数据）：WSR-88D二级数据是由信号处理器产生的WSR-88D系统的最高时空精度的高分辨率基数据（反射率因子，平均径向速度和速度谱宽）。这些数据在由各种气象算法进行处理前存储下来。 宽带通讯 宽带通讯装置提供RDA和RPG间的高速双向（1.54兆/秒）数据传输。RDA 和RPG可同在一处，也可相距几十公里。根据距离的不同，所使用的通讯介质也有所不同，从用于短距离通讯的导线到用于稍长距离通讯的光缆。 RDA监控系统 RDA系统的实时监控任务由RDA监控计算机运行RDASC程序来完成。该程序的运行即可以从位于RDA的操作维护控制台进行控制（称为本控），也可以从位于RPG的雷达控制台UCP进行控制（称为遥控）。本控可完成全部的RDA监控任务，遥控可完成大部分RDA监控任务。 RDA监控的主要功能包括监测和标定RDA硬件、形成RDA基数据和信息头数据（时间、仰角和标定参数等）、管理宽带通讯、控制RDA和控制信号处理。 RDA线路示意图 雷达产品生成子系统RPG RPG是一个多功能的单元。它由宽带通讯线路从RDA接受数字化的基数据，对其进行处理生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户。RPG还可以通过雷达控制台（UCP）对RDA进行监控（遥控方式）。RPG是整个雷达系统的指令中心。 CINRAD WSR-98D的RPG目前采用DELL公司生产的PC机，最低配置内存为128MB，CPU采用奔腾III-500以上芯片。 雷达控制台UCP是RPG的操作界面，可以实时地对RPG和RDA进行控制。UCP采用流行的窗口界面。主要的命令集成在菜单和工具栏中，使用这些命令可实现对RPG和RDA的有效控制。UCP为雷达操作员提供了一个可以与RPG和RDA系统人机交互的界面。 RPG的主要功能 产品生成 产品分发 第三级数据的储存（只储存