2025年双偏振天气雷达项目可行性分析报告.docx

研究报告

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2025年双偏振天气雷达项目可行性分析报告

一、项目背景

1.双偏振天气雷达技术概述

(1)双偏振天气雷达技术是现代气象观测的重要手段之一，它通过同时测量大气中的散射场和散射谱，获取更加丰富的气象信息。这种雷达与传统单偏振雷达相比，能够提供更加精确的降水粒子特性、降水类型、云降水系统结构等关键参数。双偏振技术利用了雷达波的多普勒速度和相位信息，从而在识别降水粒子大小、形状、速度和落速等方面具有显著优势。

(2)双偏振天气雷达的原理是在雷达波束中引入两个正交的偏振状态，分别发射和接收这两个偏振状态的雷达波。通过分析这两个偏振状态下的回波信号，可以获得关于降水粒子的双偏振特性，如回波偏振参数（如回波偏振比、回波偏振比变化率等）。这些参数对于判断降水类型、降水强度、云的微物理结构以及雷电活动等具有重要价值。

(3)双偏振天气雷达在天气预报和灾害预警中的应用日益广泛。它可以提高对流性降水预报的准确性和及时性，尤其是在短时强降水、雷暴、冰雹等灾害性天气的预警中发挥着关键作用。此外，双偏振雷达还可以帮助研究人员更好地理解云降水过程，为改进数值天气预报模型提供数据支持。随着技术的不断发展和完善，双偏振天气雷达在未来气象观测和预报中将扮演更加重要的角色。

2.国内外双偏振天气雷达发展现状

(1)国外双偏振天气雷达技术发展较早，美国、欧洲和日本等国家在20世纪90年代就已经开始研发和应用。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的NEXRAD系统是全球最早的双偏振雷达网络之一，其应用已覆盖美国大部分地区。欧洲的WASRAD和日本的JMA-DPR系统也具有较高技术水平。这些系统在双偏振数据处理、算法优化、应用领域等方面积累了丰富的经验。

(2)我国双偏振天气雷达技术起步较晚，但发展迅速。近年来，我国已成功研发了多款双偏振雷达，如北京天象、上海振华、四川长虹等企业生产的双偏振雷达。这些雷达在性能、数据处理等方面已达到国际先进水平。同时，我国双偏振雷达网络建设也在稳步推进，多个城市已部署了双偏振雷达，为天气预报和灾害预警提供了有力支持。

(3)目前，国内外双偏振天气雷达在应用领域不断拓展，包括短时预报、对流性降水监测、冰雹预警、雷暴监测、大气边界层研究等。双偏振雷达在提高天气预报准确率、缩短预警时间、减少灾害损失等方面发挥着重要作用。随着技术的不断进步，双偏振天气雷达在数据共享、算法优化、系统升级等方面仍具有较大的发展空间。未来，国内外双偏振天气雷达技术将继续保持快速发展态势，为气象事业作出更大贡献。

3.双偏振天气雷达在天气预报中的作用

(1)双偏振天气雷达在天气预报中发挥着至关重要的作用。首先，它能够精确识别和区分不同类型的降水粒子，如雨、雪、冰雹等，这对于准确预测降水类型和强度具有重要意义。通过分析雷达回波的偏振参数，预报员可以更好地了解云降水系统的结构和发展趋势，从而提高对流性降水的预报准确率。

(2)双偏振雷达还能够在强对流天气预警中发挥关键作用。它能够监测雷暴的生成和发展过程，通过分析雷达回波的垂直速度、径向速度等参数，可以预测雷暴的移动路径、强度和可能的影响范围。这种高精度的监测能力有助于提前发布雷暴预警，减少雷暴灾害带来的损失。

(3)此外，双偏振雷达在短时天气预报中的应用也日益广泛。它能够实时监测降水粒子的变化，为短时降水预报提供关键数据支持。通过分析雷达回波的时空演变特征，预报员可以预测降水发生的时间、地点和强度，这对于提高短时天气预报的准确性和及时性具有重要意义。同时，双偏振雷达也为数值天气预报模型的改进提供了重要的观测数据。

二、项目目标

1.项目总体目标

(1)项目总体目标旨在建设一套高性能的双偏振天气雷达系统，以满足我国天气预报和灾害预警的需求。该系统将具备先进的数据采集、处理和分析能力，能够提供高精度的气象观测数据，为气象预报提供有力支持。

(2)项目目标是实现双偏振天气雷达的全面部署和应用，覆盖我国主要气象观测区域，提升我国气象观测网络的整体水平。通过提高雷达系统的性能和观测能力，实现气象信息的实时获取和共享，为各类气象服务提供数据支持。

(3)项目最终目标是提升我国在双偏振天气雷达技术领域的国际竞争力，培养一支高素质的气象科研和技术团队。通过技术创新和成果转化，推动双偏振天气雷达在我国气象事业中的应用，为保障人民生命财产安全、促进经济社会发展做出贡献。同时，项目还将积极开展国际合作与交流，提升我国在全球气象领域的地位和影响力。

2.项目具体目标

(1)项目具体目标之一是研制并部署一套具有国际先进水平的双偏振天气雷达系统，该系统应具备高分辨率、高灵敏度、高可靠性和快速响应能力。系统需能够实现对降水粒子的精确识别和分类，提高对流性降水、冰雹、雷暴等灾害性天气