测雨雷达（气象出版社出版的书籍）

测雨雷达-简介

最新城市测雨雷达测雨雷达多为脉冲雷达，常用工作波长为3厘米、5厘米和10厘米。探测高度为20千米，探测距离为200-400千米。测雨雷达采用多种显示器：距离显示器显示不同距离上的气象目标的回波强度；平面位置显示器显示以雷达为中心的周围降水区和风暴的水平分布；距离高度显示器显示给定方位上的降水区、风暴在距离－高度坐标上的结构分布。当天线作方位扫描时，可采用对信号进行衰减的方法，观察显示器上降水区、风暴、台风等气象目标回波图像的变化，测定其强度，确定其最强的中心位置。配有图像处理系统的测雨雷达，通过将回波信号变换为数字信号，并经电子计算机处理，在显示器上以数字和彩色分层显示回波的强度。

雷达图像是根据未经处理的原始资料制作的，只能定性地反映降水情况。雷达测雨是根据雷达回波来推算雨量的，是一种间接的测雨方法。因此，雷达图只能反映非定量的降水情况。通过与用常规方法测雨结果的比较，人们可以从雷达测量结果中获得定量降水信息。

测雨雷达-工作原理

测雨雷达组成部分测雨雷达是利用物体对电磁波的散射作用来对云、雨、雪、雹等进行观测的.当雷达天线发射出去的电磁波在空间传播时，若遇到云、雨、雪、雹等目标物，就有一部分辐射能会被反射回来，并被雷达天线接收，这时在显示器上就会出现许多亮度不等的区域，即云、雨、雪、雹等的回波图像，简称气象回波。所以，用测雨雷达可似随时提供几百公里范围内的降水分布和结构等气象情报.与气象卫星云图相比，测雨雷达提供中尺度的降水信息，对于补充地面站的不足十分有效.利用雷达回波可以测定降雨云团的方位、高度、距离等三维信息，通过纪录还可以测定降雨的历时和变化过程，配合地面雨量站的实时校正，雷达测雨的精度很高。

用人工方法以一定的重复频率发射出持续时间很短(0.25～4μs)的脉冲波，再接收被降水粒子散射回来的回波脉冲。降水对发射波的散射和吸收同雨强、降水粒子与冰晶粒子形状等特性有关，分析和判定降水回波可以确定降水的各种宏观特性和微物理特性。在降水回波功率和降水强度之间建立各种理论和经验关系式，据以测定雷达探测范围内的降水强度分布和总降水量。雷达定量测量降水资料同气象卫星探测资料及常规气象观测资料相结合，可进行暴雨监视、短时间降水预报，又兼作洪水预报。先进的天气雷达由电子计算机控制并处理降水量等资料。 

测雨雷达-常用测雨雷达介绍

711雷达

中国最早测雨雷达711雷达国产的一种小型测雨雷达。波长3.2cm，天线直径1.5米，天线增益38dB，波束宽度1.5度，发射脉冲功率75KW，脉冲宽度1微秒，脉冲重复频率为400HZ。最小可测功率为98dB·mw。配备有PPI（平面位置显示器）和RHI（距离高度显示器）合用的显示器和A/R显示器。这是中国最早定型生产的测雨雷达，现有300余台，装备在全国各地的天气雷达站、航空港、海港、盐场等地。

712雷达

国产的一种测雨雷达。波长3.2cm，天线口径为5.5米（垂直）和1.1米（水平），波束宽度为0.45度（垂直）和2度（水平），发射脉冲功率为180KW，脉冲宽度1微秒，脉冲重复频率为300HZ。配有PPI（平面位置显示器）和RHI（距离高度显示器）合用的显示器。此外，还配有HCT-1型图象传输设备，传输距离为50km。此型雷达实际上是测高雷达的变型），因而具有较窄的垂直波瓣，适合于比较精确地测定云底和云顶高底，所以较多地使用于航空港。

713雷达

国产的一种测雨雷达。波长5.6CM。天线直径3.7米，天线增益38dB。波束宽度1.2度，发射脉冲功率为250kw，脉冲宽度2微秒,脉冲重复频率为200HZ，最小可测功率为-107dB·mw，最大探测距离为400KM。配有PPI（平面位置显示器）、RHI（距离高度显示器）和RHI（距离仰角显示器）合用的显示器和A/R显示器，并配有视频信号处理器，可对降水进行较准确的测量。主要装备于地区气象台和部分省级气象台，以及气象研究机构。

测雨雷达-信号处理器

信号处理器WRZSP1（WeatherRadarZautoSignalProcessor1）：

是潮流公司为常规测雨雷达系统而精心设计的高性能低成本信号处理器，采用先进的PLD+DSP信号处理结构及高速高精度AD，系统具有高性能、高集成和高灵活性、低价格等优点。

硬件配置：TMS320C5x/54xDSP处理器，16bit定点处理，64KWSRAM，64KWFLASH，128KWFIFO，8KW双口，PLD定时，可编程，SMA模拟接口，标准全长PCAT卡。

系统参数：适合S,C,X波段等多种雷达，脉冲重复频率(PRF)：200-2000Hz，脉宽：1,2,4,8us，库长：125m,250m,500m,150m,300m,600m，库数：1-2048

5种触发，独立可编程‘支持PPI/RHI方式显示送数，16bit并行输入方位俯仰，支持外触发同步，完善的自检功能，FLASH掉电保存配置参数。

信号处理器强度处理：距离平均数：1,2,4,8,16库，方位平均数：8,16,32,64(脉冲数)，距离订正范围：0-600Km，A/D变换：14位,10MHz。输入信号幅度:单端0－5V，阻抗50Ω，输出16位强度值，支持杂波图对消。

系统简介：WRZSP1以大规模EPLD为系统定时，以TI的TMS320C5x/C54x高性能通用DSP为主处理器，所有功能集成于一块PC插卡上，可以插在普通计算机的机箱内，处理参数可以通过计算机控制界面进行控制，配合计算机的实时显示软件，可以组成一个全功能的测雨雷达信号处理系统。系统配有多种类型的存储器可满足不同用户的要求，同时采用了高达10M14位的高速高精度AD变换器以获得高精度的回波估计，经过下采样获得相应库长，以降低接收机涨落所产生的影响并大大提高处理精度，采用16bit定点处理充分满足强度处理所需精度，比起传统只有1M左右AD变换器的系统，RZSP1系统的实时回波图像无论从面积上还是质量上，都有极大提高。

应用：系统具有完善的BITE设计。当工作在自检模式时，由系统自行产生的模拟气象回波信号取代实际Log信号，通过直观的显示画面可知系统是否正常工作。系统层自检可检测整个系统的处理、接口和显示等环节是否正常，方便雷达的日常维护。

由于系统硬件和软件均具有可编程性，可以根据用户的要求定制和重构，具有很高的性价比，克服了我们国家原有全硬件测雨雷达信号处理系统规模大，成本高，精度低，可靠性差等缺点，同时该信号处理器价格低廉，十分适合于机场、部队、气象部门等的低成本测雨雷达系统，无论是老品改造还是新品设计，选用WRZSP1，均可大大提升你的系统之性价比，其强度处理性能也大大高于现有测雨雷达系统。对于车载，机载天气雷达以及其他高机动性应用场合，该信号处理器表现尤为出色。

测雨雷达-区域

合肥测雨雷达龙岩红尖山的知风测雨新雷达是世界上最先进的天气雷达对闽西及周边地区灾害性天气联防将发挥重要的作用。图为矗立在海拔1486．9米的新雷达天线罩和雷达楼。

位于大连市市区内海拔200米高的南山上的大连新一代天气雷达站工程，不仅是气象工程，也是大连市的标志性建筑和亮化工程之一。全部工程将在今年10月完工。建委负责人介绍说，与全国已经竣工和在建的14个雷达的效果图相比，大连这座新一代天气雷达站无疑是最漂亮的。

南京龙王山公园，在海拔132米的山顶上，一座30米高的银白色大楼正拔地而起，犹如塔状的夸张造型煞是引人注目。这幢新楼就是即将竣工的国内顶级测雨雷达楼。在雷达楼的楼顶，一只直径12米、在阳光下闪烁着炫目光芒的“巨型玻璃球”更加让人惊叹！据气象台的王凌震工程师介绍，“玻璃球”就是造价为1300万元的测雨雷达的“高档卧室”。走进雷达“卧室”，就可看到犹如大鹏双翼的巨型雷达。顶级雷达监测范围的直径为460公里，苏州、徐州、无锡等地上空的云层雨区都在其观测范围内。测算后推断，表示安徽马鞍山上空有一块雨区。由于云层中雨粒导电，其反射频率与大气反射频率是不同的，因此通过屏幕上反射亮点的颜色和位置，就可以知道雨水的情况。由于南京每年夏季都易发雷阵雨，测雨雷达可在雷阵雨突发前3小时，做

测雨雷达出降雨时间和地点的预报；而在冬季雨雪到来时，可向航空、水运以及农业部门发出灾害性天气警报。

总价值5700多万元的国内顶级“测雨雷达”2003年就已在蓉城“落户”。该雷达的规划设计图在四川省气象局“现身”。省气象局大院内，耸立着一座95米高的塔楼，在塔楼的最顶部顶着一个硕大的“玻璃球”，“玻璃球”的直径有12米，它就是“测雨雷达”的卧室。这个玻璃球重12吨，全部由玻璃钢制成。其监测范围半径达到450公里。尤其是在半径在200公里以内的测量范围内，它更能准确估计出每个降水过程的强度、雨量大小。

吉林省通化市60万元财政专款已落户市气象局，用于加强通化市测雨雷达站建设。海拔967米的驮道岭微波站，市财政出资60万元建设测雨雷达站。

德清气象局8层楼顶上将500公斤重的气象雷达的大型天线成功地吊装在铁塔上，这是今年由德清县政府投资48万元为德清局配置的小型711气象测雨雷达。

测雨雷达-研究

机载雷达1、机载测雨雷达两种反演方法的优化和综合利用的模拟。

由于机载雷达的天线不能做得太大,如果想获得一个较好的束向分辨率,就不得不使用X波段的频率,而该波段的电磁波穿过雨区时会受到衰减,直接利用视反射率进行降水反演就会产生很大的误差,因此,衰减效应必须进行校正。两种降水反演方法——立体雷达方法和双束算法,在实际的反演中各有优缺点。立体雷达方法对边界条件要求高,而双束算法在雨团中心雨强大处会有较大的误差。引入权重因子后的立体雷达方法双束算法(综合算法)能充分发挥两种方法的优点,从而更具适用性和准确性。

2、云图分层器项目。

科研人员基于雷达测雨的降水数据同化进行了研究，提出了基于雷达测雨数据的R-G联合法（即：雷达—雨量计联合法）。雨量站的点雨量数据精度高，雷达站测的数据空间分布合理。该方法的思想是：结合两者的优点，得到面上分布合理并且精度高的降水数据。该方法对雨量站分布密度要求不高，受资料等客观条件的限制较小，也无参数选取的限制，更重要的是操作简单方便，结果符合实际降雨情形，在很多方面都优于国内外其他现有的利用雨量计资料订正雷达估测降水的方法。选择站网密度比较理想的湖北东部区域对各方法进行实际应用，通过与传统数据同化方法的对比分析研究，证明R-G联合法明显提高了降水分布形式的合理性和数据同化精度。

测雨雷达-故障案例

雷达开机时，发射机报故障，低压开启仅30秒左右自动断掉，发射机柜中磁场2的电流指示只有3A，过/欠流指示灯报故障。发射监控分机面板上低压和高压区的指示灯都不亮。

在天气预报中的应用

1．雷达探测到的降水回波位置、移动方向、移动速度和变化趋势等资料，可用来预报本地区的降水及其开始和终止时间、降水区的范围和强度等。如用外推法可计算云雨回波的移向、移速，或利用700--．500毫巴之间的平均风向、风速计算网波单体的移向、移速，以预报云雨区到站的时间。当几块回波合并、扩大、加强时，说明天气正在发展，可能有较严重的天气现象出现。反之，周波分裂、缩小减弱，说明云雨区正在减弱，天气将好转。2．利用降水回．波的分布、强度和结构、演变等特征，还可以对天气过程进行分析和判断。如根据回波的排列和移动情况，可分析锋面的位置和移动；也可以利用雷达提供的台风外围螺旋雨带结构情况，以判断台风中心位置。3．根据雷达探测报告所作出的回波图(雷达天气图)，可以掌握更大范围的降水分布情况以及降水性质、移动、强度演变等情况。’如北京地区的经验指出：积雨云顶回波顶高在7000米以下时，一般有阵雨；顶高为7000-10000米时，有中、小雷阵雨顶高为10000-13000米时，有大雷阵雨；云顶大于13000米时，出现雹的可能性很大。南京地区的经验指出：积雨云回波高度在lO000米以上、强中心在4000-5000米、中心强度大于40分贝时，常有雹、龙卷出现。