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一次典型飑线过程多普勒天气雷达资料分析

2016年6月23日盐城市强对流天气过程分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1a19278145.html, 2016年6月23日盐城市强对流天气过程分析作者：盛也来源：《现代农业科技》2017年第22期摘要本文利用常规观测资料、卫星、雷达等资料对2016年6月23日盐城市强对流天气过程进行分析。结果表明，盐城市龙卷风天气出现在梅雨期间，高低空急流耦合、地面暖锋南侧高温、高湿不稳定条件对龙卷风天气的出现提供了有利条件；西北气流控制的500 hPa区具有清晰暗区，说明冷暖空气在该区域交汇，推动冷锋及对流天气发展；结合雷达回波和径向速度资料，有明显钩状回波出现在0.5°仰角回波中，且回波强度>55 dBZ。另外，在钩状回波顶端中气旋特征明显，旋转速度高达26 m/s，属强中气旋。关键词强对流天气；天气背景；中尺度特征；江苏盐城中图分类号 P458 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）22-0198-01 强对流天气是在有利的大尺度环流背景下中小尺度天气系统的产物，常引发灾害性大风和局地暴雨天气，来势凶猛、突发性强、强度大，极易引发严重自然灾害[1-2]。本文利用常规观测资料、卫星、雷达等资料，对2016年6月23日出现在盐城市的强对流天气过程进行分析，以增强对此类强对流天气发生发展物理机制认识，为提升强对流天气预报和服务提供参考依据。 1 天气实况 2016年6月23日12：00—15：00盐城市北部受强对流云团影响出现强阵风、冰雹和强降水等极端天气。自动气象站直接观测显示，14：20—15：20阜宁县西南部出现长25 km、宽10 km范围8级以上短时大风，最大风速出现在阜宁县新沟镇（34.6 m/s）；滨海县天汤镇最大小时降雨量51.7 mm，阜宁本站47.6 mm；14：30左右阜宁县城北、陈集出现冰雹天气，冰雹直径20～50 mm。据相关统计，强对流天气造成因灾死亡99人，因灾受伤846人，阜宁县、射阳县共1.22万户房屋受损，其中8 073户29 496间房屋倒塌毁损，3 200 hm2农业大棚毁坏；同时，电力、通讯设施严重受损，阜宁县40条高压线路和射阳县5条10 kV供电线路受损，此次强对流天气共造成直接经济损失约50亿元。 2 天气背景 22—23日西太平副热带高压北抬，西侧低层西南气流北上，不断向盐城市输送大量水汽和热量；同时，有一股较强冷空气从东北冷涡后南下，对盐城地区产生影响；在冷空气和西南暖湿气流共同影响下，增强盐城市大气层结不稳定性。23日8：00 500 hPa（图1），长江中

6、多普勒天气雷达原理与应用

第六部分多普勒天气雷达原理与应用（周长青）我国新一代天气雷达原理；天气雷达图像识别；对流风暴的雷达回波特征；新一代天气雷达产品第一章我国新一代天气雷达原理一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能新一代天气雷达系统由三个主要部分构成：雷达数据采集子系统（RDA）、雷达产品生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）。二、了解电磁波的散射、衰减、折射散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。衰减：电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减，造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。折射：电磁波在真空中是沿直线传播的，而在大气中由于折射率分布的不均匀性（密度不同、介质不同），使电磁波传播路径发生弯曲的现象，称为折射。三、了解雷达气象方程在瑞利散射条件下，雷达气象方程为：其中Pr表示雷达接收功率，Z为雷达反射率，r为目标物距雷达的距离。Pt表示雷达发射功率，h为雷达照射深度，G为天线增益，θ、φ表示水平和垂直波宽，λ表示雷达波长，K表示与复折射指数有关的系数，C为常数，之决定于雷达参数和降水相态。四、了解距离折叠最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c为光速，PRF为脉冲重复频率。距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。五、理解雷达探测原理。反射率因子Z值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。反射率因子（回波强度）：即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。意义：一般Z值与雨强I有以下关系：层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模

多普勒天气雷达原理与业务应用思考题

1 多普勒天气雷达主要由几个部分构成？每个部分的主要功能是什么？答：主要由雷达数据采集子系统（RDA ），雷达产品生成子系统（RPG ），主用户终端子系统（PUP ）三部分构成。RDA 的主要功能是：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基本数据。RPG 的主要功能是：由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户，是控制整个雷达系统的指令中心。PUP 的主要功能是：获取、存储和显示产品，预报员主要通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上。 2 多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些？答：一、对龙卷、冰雹、雷雨大风、暴洪等多种强对流天气进行监测和预警；二、利用单部或多部雷达实现对某个区域或者全国的降水监测；三、进行较大范围的降水定量估测；四、获取降水和降水云体的风场信息，得到垂直风廓线；五、改善高分辨率数值预报模式的初值场。 3 我国新一代天气雷达主要采用的体扫模式有哪些？答：主要有以下三个体扫模式：VCP11——规定5分钟内对14个具体仰角的扫描，主要对强对流天气进行监测；VCP21——规定6分钟内对9个具体仰角的扫描，主要对降水天气进行监测；VCP31——规定10分钟内对5个具体仰角的扫描（使用长脉冲），主要对无降水的天气进行监测。 4 天气雷达有哪些固有的局限性？答：一、波束中心的高度随距离的增加而增加；二、波束宽度随距离的增加而展宽；三、静锥区的存在。 5 给出雷达气象方程的表达式，并解释其中各项的意义。答： P t 为雷达发射功率(峰值功率)； G 为天线增益；h 为脉冲长度；、：天线在水平方向和垂直方向的波束宽度； r 为降水目标到雷达的距离；：波长； m ：复折射指数； Z 雷达反射率因子。 6 给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式，并说明其意义。答：∑= 单位体积6i D z ，反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和，与波长无关。 7 给出后向散射截面的定义式及其物理意义。答：定义：设有一个理想的散射体，其截面面积为?，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀的向四周散射，若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度，Z R C Z m m r h G p p t r ?=?+-=2 2222223212ln 1024λθ?πθ?λi S s R S 24πσ=

多普勒天气雷达练习题精编版

练习题2 1．业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描模式（VCP11、VCP21、VCP31）2．多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于：前者可以测量目标物（沿雷达径向速度），从而大大加强了天气雷达对各种天气系统特别是（强对流天气系统）的识别和预警能力。 3．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于（400km）。 4．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于（150km）。 5．新一代雷达观测的实时的图像中，提供了丰富的有关（强对流天气）信息。 6．新一代雷达速度埸中，辐合（或辐散）在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线（一致）。7．新一代雷达速度埸中，气流中的小尺度气旋（或反气旋），在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，但中心连线走向则与雷达射线相（垂直）。 8．新一代天气雷达观测采用的是北京时。计时方法采用24小时制，计时精度为秒。 9．速度场（零等值线）的走向不仅表示风向随高度的变化，同时表示雷达有效探测范围内的（冷、暖平流）。 10．在距离雷达一定距离的一个小区域内，通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析，可以确定该区域内的气流（辐合）、（辐散）和（旋转）等特征。 11．天气雷达是用来探测大气中降水区的（位置）、大小、强度及变化

12．气象目标对雷达电磁波的（散射）是雷达探测的基础。 13．气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。当雷达波长确定后，球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于粒子直径D 和入射波长λ之比。对于（D远小于λ）情况下的球形粒子散射称为瑞利散射；而（D与λ尺度相当）情况下的球形粒子散射称为（Mie）米散射。 14．多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测（反射率因子）,用高脉冲重复频率PRF测（速度）。 15．每秒产生的触发脉冲的数目，称为（脉冲重复频率），用PRF 表示。两个相邻脉冲之间的间隔时间，称为（脉冲重复周期），用PRT表示，它等于脉冲重复频率的（倒）数。 16．降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成（正比）。与取样体积到雷达的距离的平方成（反比）。 17．S波段天气雷达是（10）cm波长的雷达。 18．在天线方向上两个半功率点方向的夹角称为（c波束宽度）。19．在强回波离雷达（较近）时，有可能产生旁瓣造成虚假回波. 20．降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而（增大）。 21．0 dBZ、－10dBZ、30dBZ和40dBZ对应的Z值分别为（1）、（0.1）、（1000）、（10000） (mm6/m3)。 22．SA雷达基数据中反射率因子的分辨率为(1km×1°)。 23．写出Z-I关系的表达公式 (b Z ) AI 24．Ze的物理意义是（所有粒子直径的６次方之和）。 25．雷达反射率η是单位体积中，所有降水粒子的（雷达截面之和）。 26．雷达气象方程说明回波功率与距离的（二）次方成反比。

2004年4月23日江西强对流天气过程分析

２００４年４月２３日江西强对流天气过程分析朱星球，应冬梅（江西省气象台，江西南昌３３００４６）摘要：从天气形势、卫星云图、雷达资料及部分物理量、对流参数等方面，对江西２００４年４月２３日的强对流天气过程进行了分析。分析结果表明，高空南支槽、地面辐合线、８５０ｈＰａ西南急流和切变线，是这次强对流天气过程的主要影响系统；强风垂直切变和不稳定是这次强对流发生的重要条件；对流云团发生在逗点云系的凹边界；强对流落区与５００ｈＰａ干舌、中尺度辐合线、当天１４时≥４０℃的地面总温度有较好的空间对应关系。关键词：对流云团，强对流，中尺度辐合线，分析。中图分类号：Ｐ４５８．１＋２１文献标识码：Ｂ文章编号：１００７－９０３３（２００６）０２－００５６－０４０引言强对流天气是江西春夏季的主要灾害性天气。随着国民经济的快速发展，因突发性灾害天气造成的损失逐年增加。据统计，江西每年因暴雨、洪涝、强对流、雷电灾害造成的经济损失超过１００亿元，人民迫切需要气象部门提供可靠的强对流天气预报［１］。因此，对强对流天气过程的个例进行诊断分析，加大对其内部结构及致灾机理的分析力度，进一步提高预报员总结预报经验的能力［２］，是一件十分有意义的工作。４月２３日，江西出现了２００４年首次大范围强对流天气过程。从２３日１４时开始，到２４日０２时，赣州、宜春、萍乡、吉安、抚州５市出现了冰雹、雷雨大风、强降水等强对流天气。其中赣县和萍乡市城区分别出现最大直径为１５ｍｍ、５ｍｍ的冰雹天气，赣州市城区和崇义、上犹、南康等县的部分乡镇也下了冰雹。文中从天气形势、卫星云图、雷达资料及部分物理量、对流参数等方面，对这次强对流天气过程进行了诊断分析，以进一步探索江西强对流天气的发生、发展规律和特点。１天气形势演变特征分析１．１５００ｈＰａ形势分析４月２２日，东亚中高纬环流由纬向型转变为经向型，７０～９０°Ｅ附近的暖平流使脊区发展，脊前西北气流引导冷空气到达３５°Ｎ附近；高原有南支槽东移，２２日２０时位于１０５°Ｅ附近，副高脊线位于１７°Ｎ。２３日０８时，南支槽几乎没有移动，但副高脊线南落到１２°Ｎ左右，华南的偏西风转变为西南风，强度加强；２３日２０时，５００ｈＰａ槽迅速移动到１１５°Ｅ附近，赣州站２３日２０时偏南风由１４ｍ／ｓ加大到２４ｍ／ｓ，赣州站和南昌站２４ｈ变温分别为－２℃和－３℃，槽后－５℃变温中心位于湖北西部，槽后有明显的冷平流。１．２７００ｈＰａ和８５０ｈＰａ形势分析南支槽前正涡度区使低层减压。正如图１所示，２３日０８时８５０ｈＰａ形成切变，位于贵州—湘南一带。随着南支槽的东移，切变线东移至湘南—赣中一带。７００ｈＰａ切变与８５０ｈＰａ切变近乎垂直。任荣彩等指出，在给定的大气热力条件下，环境风场的垂直切变特征对雷暴的结构、形态、生命史及活动有着重要的影响［３］。０８时８５０ｈＰａ、７００ｈＰａ、５００ｈＰａ赣州站的风速分别为２ｍ／ｓ、２ｍ／ｓ、１４ｍ／ｓ，而２０时８５０ｈＰａ、７００ｈＰａ、５００ｈＰａ赣州站的偏南风风速分别为１４ｍ／ｓ、１６ｍ／ｓ、２４ｍ／ｓ，且风向随高度顺转，风垂直切变很大。收稿日期：２００５年０６月１２日；修改稿日期：２００５年１１月１１日．基金项目：江西省科技厅重点资助项目－江西省突发性风暴天气检测和预警研究；江西省防灾减灾研究基金资助项目．第一作者简介：朱星球（１９７８－），女，助理工程师，主要从事短期天气预报业务与研究．第２９卷第２期２００６年６月Ｖｏｌ．２９ＮＯ．２Ｊｕｎ．２００６气象与减灾研究ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹＡＮＤＤＩＳＡＳＴＥＲＲＥＤＵＣＴＩＯＮＲＥＳＥＡＲＣＨ

一次强对流天气过程的诊断分析和数值模拟

一次强对流天气过程的诊断分析和数值模拟刘峰（民航中南空中交通管理局气象中心，广州 510406 ）摘要利用常规资料和WRF模拟结果分析了2007年4月17日发生在广州白云机场附近的强对流天气过程。结果表明，此次天气过程发生于高低层系统有利配置、南海季风涌活跃和低空急流加强使得华南地区具备充足水汽和不稳定条件的环境中。热力作用、地形和锋面的抬升作用促使冰雹和飑线等强对流天气生成和发展。数值模式输出的局地强降水和雷达强度回波等产品对航空安全有很好保障作用。关键词：冰雹，飑线，诊断分析，数值模拟引言 4月到6月是华南的前讯期。其中，4月份是华南地区冬季风向夏季风过渡时期，由于冷空气仍不断南下，南方暖空气逐渐增强，空气中的水汽增多，使降水陡增，华南前讯期的降水量占全年总降水量的45%。［1］对于航空气象保障来说，降水过程中伴随的雷暴、大风、冰雹、龙卷、低云和低能见度天气等恶劣天气对航空安全有很大的影响。 2007年4月17日下午，广州白云机场遭受两场强雷雨袭击。其中，14时左右机场附近的源潭导航站出现冰雹天气；17时左右飑线过境，造成众多航班返航备降。本文对此次强对流天气过程进行分析和数值模拟，以揭示春夏之交广州地区强对流天气的发生发展机制，进而探讨中尺度数值模式［2-5］在预报强对流天气以及在保障航空安全方面的应用可能性。 1地面形势与强对流天气 17日中午开始，地面冷空气前沿越过南岭后自北向南影响华南和东南沿海地区，锋面附近产生了大范围的降水云系。到夜间，冷锋东南移出海后，陆地上的降水减弱。14时，还处于锋前低槽暖区中的南岭山区及其偏东地区，局地生成了中β的对流云团，14：30时此块对流云团造成了白云机场附近的冰雹天气。此后，随着锋面的南移，锋前和锋面附近不断有中β－中α的对流云团生成和发展。17：40时锋面经过广州白云机场，带状对流云系对机场造成强雷暴天气。 2 诊断分析 2.1有利的动力和不稳定条件 17日08时850hPa长江以南大部分是辐合区，辐合中心位于长江流域与南岭之间，辐合值达到－40X10-6 s-1；与之对应200hPa的辐散中心值达到40X10-6 s-1。低层辐合与高层辐散将造成垂直上升运动。500hPa上处于高空槽前的江南地区，垂直上升运动值达到－3――6 X 10-1 Pa/s 。并且随着冷空气的南压和高空槽的

青岛地区一次冷涡槽前强对流天气过程分析

Climate Change Research Letters 气候变化研究快报, 2019, 8(6), 688-697 Published Online November 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/1a19278145.html,/journal/ccrl https://https://www.doczj.com/doc/1a19278145.html,/10.12677/ccrl.2019.86075 Analysis of the Process of Strong Convective Weather in the Background of Cold Vortex in Qingdao Mingxiao Gong1, Yan Ma2, Hua Li1 1Jimo Weather Bureau, Qingdao Shandong 2Qingdao Weather Bureau, Qingdao Shandong Received: Oct. 3rd, 2019; accepted: Oct. 18th, 2019; published: Oct. 25th, 2019 Abstract The data of Doppler weather radar and FY-2F geostationary satellites, FNL and ECMWF reanalysis data are used to analyze the strong convective weather process in the background of a cold vortex in Shandong. The strong vertical airflow before the deep cold vortex, the strong vertical wind shear caused by the high-level jet and the ground convergence line provide a very favorable con-dition for the strong convective weather. Radar echo can also be found on the echo overhanging, bounded weak echo area, the cyclone, into the gap and other signs of strong storm echo characte-ristics; marking the strong convection development is very strong. Black-Body Temperature (TBB) has a good guiding significance for short-term heavy precipitation. The TBB gradient large area corresponds to the large precipitation site, and the heavy rainfall usually occurs after the TBB suddenly drops, and the precipitation stops after TBB rises. Keywords Cold Vortex, Strong Convection, Black-Body Temperature 青岛地区一次冷涡槽前强对流天气过程分析宫明晓1，马艳2，李华1 1青岛市即墨区气象局，山东青岛 2青岛市气象局，山东青岛收稿日期：2019年10月3日；录用日期：2019年10月18日；发布日期：2019年10月25日

多普勒雷达原理

汽笛声变调的启示--多普勒雷达原理 1842年一天，奥地利数学家多普勒路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车由远而近时汽笛声变响，音调变尖（注：应为“汽笛声的音频频率变高”）；而火车由近而远时汽笛声变弱，音调变低（应为“汽笛声的音频频率降低了”）。他对这种现象感到极大兴趣，并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的缘故，称为频移现象。因为这是多普勒首先提出来的，所以称为多普勒效应。由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验进行验证。几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，验证了该效应。为了理解这一现象，需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播过程中表现出的是声波波长缩短，好像波被“压缩”了。因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好像波被“拉伸”了。因此，汽笛声听起来就显得低沉。用科学语言来说，就是在一个物体发出一个信号时，当这个物体和接收者之间有相对运动时，虽然物体发出的信号频率固定不变，但接收者所接收到的信号频率相对于物体发出的信号频率出现了差异。多普勒效应也可以用波在介质中传播的衰减理论解释，波在介质中传播，会出现频散现象，随距离增加,高频向低频移动。多普勒效应不仅适用于声波,它也适用于所有类型的波，包括电磁波。多普勒效应被发现以后，直到1930年左右，才开始应用于电磁波领域中。常见的一种应用是医生检查就诊人用的“彩超”，就是利用了声波的多普勒效应。简单地说，“彩超”就是高清晰度的黑白Ｂ超再加上彩色多普勒。超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号，向人体心血管器官发射，当超声波束遇到运动的脏器和血管时，便产生多普勒效应，反射信号为换能器所接受，根据反射波与发射波的频率差可以求出血流速度，根据反射波的频率是增大还是减小判定血流方向。 20世纪40年代中期，也就是多普勒发现这种现象之后大约100年，人们才将多普勒效应应用于雷达上。多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位，测速，测距等的雷达。当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差（称为多普勒频率），根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。20世纪70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备以及科学研究、业务应用装置。多普勒天气雷达，是以多普勒效应为基础，当大气中云雨等目标物相对于雷达发射信号波有运动时，通过测定接收到的回波信号与发射信号之间的频率差异就能够解译出所需的信息。它与过去常规天气雷达仅仅接收云雨目标物对雷达发射电磁波的反射回波进了一大步。这种多普勒天气雷达的工作波长一般为5～10厘米，除了能起到常规天气雷达通过回波测定云雨目标物空间位置、强弱分布、垂直结构等作用，它的重大改进在于利用多普勒效应可以测定降水粒子的运

多普勒天气雷达基础

多普勒天气雷达基础一、填空题 0.5，1.5 ， 2.4 ， 2、我国S波段雷达探测范围：当探测距离在230km、340km、460km时，雷达波束高度分别是 4.5 km 、9.2km 、15.3 km 。 3、雷达探测的局限性是波束展宽和Overshooting 。 4、超级单体风暴可能产生的灾害有：雷电、灾害性大风，强降水、冰雹、甚至龙二、选择题 1、雷达通常观测地面以上的大气，通常采用最低仰角是0.5°度，这样做的原因（A ） A.尽量减少地面的杂波 B.对近地层进行完美的扫描 C.随距离变远，波束中心逐渐变高，采样体积变大。 2、多普勒天气雷达的主要应用领域有（ABCDE）（多选） A.强对流天气的监测与预警 B. 监测天气尺度和次天气尺度降水系统 C.降水估计测量 D.风的测量（VAD 风廓线）——提供风场信息 E.数据同化，改善数值预报模式初值场 3、下面那些中小尺度天气系统可以产生雷暴大风天气？（ABCD）（多选） A.一般强风暴（超级单体或多单体风暴） B.飑线 C.与强锋面有关的带状对流中处于成熟阶段的单体中的下沉气流 D.雷暴低层的强烈入流 4、下面不属于气象回波的有（BCDG）（多选） A.絮状回波 B.超折射回波 C.鸟类回波 D.飞机回波 E.阵风锋 F.飑线G海浪回波H.0度层亮带三、判断对错 1、在雷达图的产品中，0等速度线呈“S”形则说明大气风场结构为暖平流，呈反“S”形则为冷平流。（对） 2、雷达波束随着距离的变远，采样体积变少。（错） 3、雷达不能观测头顶的大气状态，但能观测所有近地面的大气。（错） 4、雷达在扫描时一个波束以某仰角发射出来，转360°完成一个高度的扫描。（对） 5.雷达不能观测到“头顶“的大气静锥区，环状无回波区。（对）

毕节市一次强对流天气人工防雹过程分析

毕节市一次强对流天气人工防雹过程分析发表时间：2019-11-27T11:48:36.907Z 来源：《中国西部科技》2019年第24期作者：罗宇1 柯仓金2 李文2黄鸿1 魏巍1 王胜江1 [导读] 受高空槽和低空切变的共同影响，2019年4月25日（以下简称4.25），毕节市各县区出现大范围的强对流天气过程。本文通过对毕节市在应对4.25强对流天气过程中，采用三七高射炮向高空发射人雨弹开展消除或者减少冰雹灾害的过程进行分析，结合雷达回波演变情况，总结向空中播撒人雨弹开展人工防雹对气象防灾减灾的必要性，同时分析当前毕节在开展该项工作中存在的问题以及拟采取的措施，对更好的推进人工影响天气工作发展摘要：受高空槽和低空切变的共同影响，2019年4月25日（以下简称4.25），毕节市各县区出现大范围的强对流天气过程。本文通过对毕节市在应对4.25强对流天气过程中，采用三七高射炮向高空发射人雨弹开展消除或者减少冰雹灾害的过程进行分析，结合雷达回波演变情况，总结向空中播撒人雨弹开展人工防雹对气象防灾减灾的必要性，同时分析当前毕节在开展该项工作中存在的问题以及拟采取的措施，对更好的推进人工影响天气工作发展以及更好的打造“防灾减灾气象先行”的服务品牌具有重要意义。 1 引言人工防雹是指为避免或减轻冰雹引起的气象灾害，采用人为的方法对一个可能产生冰雹的云层施加物理影响，使冰雹胚胎不能发展成为冰雹，或者使小冰粒在变成大冰雹之前就降落到地面，实现人工防雹作业。[1]毕节市位于贵州省西部，地形呈现为西高东低，属亚热带湿润季风气候。特殊的地理环境致使毕节市成为贵州省大部分中小尺度天气系统的上游带，也是贵州省春夏两季时西部和中部冰雹路径的发源地之一。冰雹不仅对农林牧业带来巨大的经济损失，还威胁人民生命财产安全。所以开展高效的人工防雹对降低和减轻气象灾害保证人民生命财产以及工农业生产具有重要意义。 2 强对流天气过程概述和毕节开展人影作业情况 2.1 天气概述受高空槽和低涡切变的共同影响，2019年4月25日13时开始，毕节市西面赫章、威宁县开始出现分散性的降雨回波，随着高层风场切变和底层暖湿气流的不断补充，加上毕节市地形抬升作用强的影响。回波发展演变速度加快，到14时赫章、纳雍、织金出现大范围的强对流天气回波并一路向东移动，于17时穿越大方进入黔西，强回波区回波顶高达8-16KM，组合反射率45-65dbz。多地出现强雷电，冰雹云基本发展形成。 2.2 毕节市各县区人影作业情况毕节市各县区局立即发布人工防雹预警作业信息，加强天气形势演变情况监测，开展上下游联动分析研判，分别抓住有利时机组织辖区内各乡镇人工影响天气作业炮站开展三七高炮防雹作业，累计作业 96炮次，用弹2298发。防雹作业情况见表1. 3 作业效益分析冰雹是春夏两季主要的气象灾害之一，它出现的过程十分短促，一般为数分钟，且来势猛、强度大，常常伴随强降水、大风、降温等灾害性天气过程，具有突发性、短时性、局地性的特点。随着气象业务技术的不断提升，通过卫星云图、雷达产品可以对冰雹发展、移向、速度等情况开展临近监测来预报冰雹天气发生的时间和地区，以便及时发出预警和作出应对。通常利用三七高炮向空中发射人雨弹播撒碘化银来争食水分以减小或者消除正在发展的冰雹颗粒，让其在下落的过程中遇暖空气融化成水滴以达到防灾减灾的效果。而对于防雹作业而言，作业后雷达回波强度减弱10dbz以上 , 回波顶高降低 1km 以上 , 测雹板雹谱变窄，雹粒子变小 ( 没有测雹板 , 可用人工实测落地雹粒 ) , 且对照其他四种依据一致 , 应视为正效果 , 反之则为负效果。[2] 通过雷达回波观察冰雹云演变情况变化见图1，4.25天气过程中，毕节市6县1区及时组织人工防雹作业后，冰雹云层的发展强度得到有效控制，13时系统从威宁、赫章生成并且逐渐增强，15时各县区连续的开展防雹作业后，整个过程路径上的冰雹云轻度逐渐减弱，系统于21时从黔西移除毕节市时强对流天气减弱，整个过程基本演变为降水性回波，作业后增加了各地区的降雨量减小了冰雹颗粒的发展，视为明显的正效果。整个过程在毕节市范围从13时开始持续到21时结束，起初过程发展形势迅猛，发展路径自西向东，开展联防作业后，虽然在强对流地区如赫章达依；大方马场、牛场、羊场；织金三塘；黔西锦星、金碧出现直径5-8mm，密度10-20粒/㎡的软雹，但结合相似过程造成的气象灾害分析对比，开展作业后的灾情得到有效控制。 4 开展人工防雹存在的问题及思考虽然毕节市人工防雹工作在抵御和减轻冰雹灾害的袭击，保障人民生命财产安全中中起到了关键性的作用，但结合实际出去客观因素，也存在一些主观原因减低了人工防雹的效益。比如人工影响天气作业设备年久，性能降低，发射高程和远程不如理论上的数据，导致实际的作业保护区域受限。二是由于近年的经济、交通快速发展，毕节市上空航线逐年增多，加上空军活动，对作业时间的批复率和及时率有严重的降低，导致错失很多人影作业时机，导致作业效果降低。三是基层人影经费严重不足，在购买人影装备、稳定人影队伍方面有

1多普勒天气雷达原理与应用

最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c 为光速，PRF 为脉冲重复频率。距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax ）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax 之外时，雷达却把目标物显示在Rmax 以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。五、理解雷达探测原理。反射率因子Z 值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。反射率因子（回波强度）： ?=dD D D N Z 6)( 0lg 10Z Z dBZ ?= 360/1m mm Z = 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。意义：一般Z 值与雨强I 有以下关系：层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模糊的处理等，均增大了雷达资料的误差。虽然如此，由于径向速度是从多个脉冲对得到的径向速度的平均值，为平均径向速度，雷达反射率因子通过对沿径向上的四个取样体积平均得到的，其径向分辨率相当于四个取样体积的长度，这也使雷达探测的资料具有一定的代表性。第二章天气雷达图像识别一、掌握多普勒效应多普勒效应为，当接收者或接受器与能量源处于相对运动状态时，能量到达接受者或接收器时频率的变化。多普勒频率，是由于降水粒子等目标的径向运动引起的雷达回波信号的频率变化，也称为多普勒频移，其与目标的径向运动速度成正比，与多普勒天气雷达波长成反比。二、了解多普勒天气雷达测量反射率因子、平均径向速度和速度谱宽的主要技术方法多普勒雷达利用降水粒子的后向散射与多普勒效应来达到对其探测的目的。通过发射信号与接收信号的延迟来测量距离，通过降水粒子的多普勒频移来测量其速度。反射率因子：雷达的反射率因子是降水粒子后向散射被雷达天线接收到的回波，为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和，反射率因子Z 值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多。

南京信息工程大学典型天气过程分析江淮梅雨

实习三2012年7月13日典型梅雨过程分析一．天气概述 2012年7月13-14日江淮梅雨具有典型的梅雨环流特征 500hpa高纬具有乌拉尔山，鄂霍次克海阻高及长波槽，中纬具有短波槽，低纬具有印缅槽和西太平洋副热带高压，西太副高脊线位于北纬20度附近。 850hpa具有明显的风切变线，低空急流以及西南涡，低空急流与切变线稳定少动。地面具有气旋及准静止锋此次江淮梅雨是2012年出梅前最后一次大范围降水，局部地区有大到暴雨。此次降水具有持续时间长，范围广，影响强度大等特点，受此次降水影响，江苏部分地区有洪涝灾害。二．天气过程分析 7月13-14号500hpa高空图上，高纬地区形成稳定的双阻高，东阻位于鄂霍次克海，西阻位于乌拉尔山，在东亚地区形成显著的东亚倒Ω流型，长波槽位于贝加尔湖附近。长波槽与阻高配合，引导冷空气沿河西走廊南下，进入我国。低纬地区印缅槽槽前西南风，与西伸的副高想配合，使来自印度洋和西太平洋暖池的暖湿空气输送至江淮流域，与西北方向的干冷空气汇合，形成梅雨锋。中纬地区的短波槽的形成，使得槽前形成正涡度平流，促进西南涡的形成与发展。另外我国东北上空存在一与极涡分裂开的切断低压，东北冷涡，是一深厚系统，暖平流侵入导致了东北冷涡的消亡，冷暖空气的交汇给东北地区带来大范围的降水。13-14号850hpa高空图上有明显的江淮切变线和低空急流，呈东北西南走向。低空急流风速达22m/s，位于南京上空。从13号20时到14号20时江淮切变线稳定少动。形成暴雨的机制除了强烈的上升气流和充分的水汽供应还需要较长的持续时间，形成此次暴雨的两大系统，低空急流和江淮切变线稳定少动，持续时长超过24小时，为暴雨的形成提供了有利的环流背景。西南涡受短波槽和切变线的影响移出沿切变线移动。副高北侧的西南气流为西南涡提供了充沛的水汽。高空槽前的正涡度平流提供高空的辐散的环流场。江淮切变线与低空急流叠加在一起同时提供了较强的辐散上升气流。由低空急流提供的充沛的水汽供应，高空槽，低空的切变线，急流提供由高空到低空稳定的，持续的上升气流，配合西南涡这一扰动，构成了江淮地区暴雨形成的物理机制。降雨区主要分布在低涡的中心区和右前方,位于江苏部分地区。 13-14号地面图上可以看出主要降水集中在由梅雨锋和西南涡造成的江淮地区的大范围降水，以及有东北冷涡的消亡造成的东北部分地区大范围的降水。到了14日，地面气旋东移，降水范围增大。江淮梅雨锋形成与7月份，由于大陆地表此时显热加热，使得内陆空气温度升高，与来自洋面的暖空气温度对比不大，但来自西北内陆的干冷空气与来自热带洋面上的暖湿气流形成的准静止锋湿度梯度较大。三.总结此次江淮地区大范围降水，局部地区暴雨的物理形成机制分析： 1.高空短波槽前提供了正涡度平流，利于西南涡的移动好发展，同时提供高空的辐散气流。低空急流及江淮切变线提供了低空的辐散气流，高空和低空的辐散气流叠加，形成了江淮地区持续，强烈的上升运动。 2.形成暴雨的两大系统，江淮切变线，低空急流稳定少动。 3.低空急流向江淮地区源源不断的输送水汽。

新一代多普勒天气雷达产品

新一代多普勒天气雷达产品及其在短时天气预报中的应用引明中心气象台二零零二.二

目录第一讲：新一代多普勒雷达基本构成及雷达产品生成数据流简介 (4) 1．1 基本构成 (4) 1．2 数据采集子系统（RDA） (5) 1．3 产品生成子系统（RPG） (7) 1．4 主用户处理子系统（PUP） (8) 第二讲：雷达基本产品的生成、调阅和应用 (9) 2．1 基本反射率因子（R） (10) 2．2 平均径向速度（V） (12) 2．3 速度谱宽（W） (14) 第三讲：由基本反射率因子导出产品的生成、调阅和应用 (16) 3．1 组合反射率因子（CR） (18) 3．2 组合反射率因子廓线（CRC） (20) 3．3 反射率因子剖面（RCS） (22) 3．4 分层组合反射率因子平均值（LRA） (24) 3．5 分层组合反射率因子最大值（LRM） (26) 3．6 弱回波区（WER） (28) 3．7 风暴跟踪信息（STI） (30) 3．8 风暴结构（SS） (34) 3．9 冰雹指数（HI） (36) 3．10 回波顶高（ET） (40) 3．11 回波顶高廓线（ETC） (42) 3．12 垂直积分液态含水量（VIL） (44) 3．13 强天气概率（SWP） (46) 3．14 一小时降水量（OHP） (48) 3．15 三小时降水量（THP） (50) 3．16 风暴总降水量（STP） (52) 3．17 用户可选降水量（USP） (54) 3．18补充降水资料（SPD） (56) 3．19一小时数字降水阵列（DPA）……………………………………………………(58). 第四讲：由基本速度资料导出产品的生成、调阅和应用 (59) 4．1 风暴相对平均径向速度图（SRM） (60) 4．2 风暴相对平均径向速度区（SRR） (62) 4．3 平均径向速度场剖面（VCS） (64) 4．4 速度方位显示（V AD） (66) 4．5 速度方位显示风廓线（VWP） (68) 4．6 中尺度气旋（M） (70) 4．7 龙卷涡旋标志（TVS） (74) 4．8 组合切变（CS） (78)

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