天气雷达回波的分类与识别精.ppt

天气雷达回波的分类与识别第1页，本讲稿共16页回波回波：雷达发射的电磁波，在传播过程中遇到目标物以后目标物对电磁波产生反射、散射，通过雷达屏幕显示的雷达接收机能接收到的那部分反射、散射能量。天气雷达探测时，只要接收到的回波信号功率大于雷达接收机的最小可测功率，则雷达都会在天线指向方向的相应距离处显示出回波。非气象回波气象回波降水回波非降水回波第2页，本讲稿共16页非气象回波地物回波海浪回波同波长干扰回波昆虫和鸟兽的回波第3页，本讲稿共16页地物回波：当雷达探测的仰角比较低时，雷达站周围的山脉、高大建筑物都可能反射雷达电磁波，形成地物回波现代气象雷达通过设计硬件或软件消除地物回波，但常常很难处理干净。地物回波受地理位置影响，位置固定不变，故需要熟知本站在各种探测状态、各种天气条件下的地物回波雷达波发生超折射传播时地物回波会比正常情况增多，称为超折射回波超折射回波主要特征是地物回波异常增多，呈米粒状、辐辏状。其距离和范围与超折射层的高度和厚度有关，并伴随他们的变化出现“移动”和“变化”的现象，通过这些变化可以反推大气状况变化第4页，本讲稿共16页第5页，本讲稿共16页第6页，本讲稿共16页海浪回波：由海浪、涌浪和海洋近岸波对雷达电磁波的反射和散射引起的。有许多分散的针状和扇形回波组成，回波强度较弱，强度分布较均匀。同波长干扰回波：相邻地区内两部波长相同的雷达同时工作，一部雷达接受到另一部雷达发射的电磁波所形成的干扰图像。图像受两部雷达的相对位置、距离和发射波时序有关，但都具有螺旋形状昆虫和飞鸟的回波：昆虫和飞鸟成为散射体造成的回波。通常呈离散点状，对天气探测没什么影响。而且由于昆虫群一般随风飘移，他们的多普勒速度正好是所在处径向风向风速的反映。第7页，本讲稿共16页气象回波-非降水回波云的回波雾的回波晴空回波第8页，本讲稿共16页云的回波：对于一些还未形成降水的云，云滴粒子较小，含水量少，必须用波长很短的0.86cm雷达对其探测研究，但有时云中含水量较大，云滴增长到足够大时，3cm和5cm的雷达也可能检测到回波。在反射率因子的RHI（距离高度显示器)显示中，层状云回波一般平铺成一条长带，而积状云的回波一般呈小柱状。在反射率PPI(平面位置显示器)显示中，层状云只有在适当的天线仰角才能检测到，而积状云通常表现为零散孤立的小块状结构。第9页，本讲稿共16页雾的回波：雾滴和云滴一样，粒子较小，回波很弱。在反射率因子的PPI显示中，雾的回波呈均匀分布，一般没有明显的强度梯度。在RHI显示中可以看到雾的垂直厚度，一般1km左右。晴空回波：天空中没有云和降水的时候，使用较高灵敏度的雷达仍可能探测到晴空大气的回波。按形态大致分为点状、线状和层状。在PPI显示中，点状回波变现为离散的小亮点，线状回波表现为一条长达数十千米的细线，层状回波小纤维水平延伸不接地的薄而弱的回波层。第10页，本讲稿共16页气象回波层状云降水回波对流云降水回波混合型降水回波第11页，本讲稿共16页层状云降水回波：由于大范围的空气缓慢上升而成云致雨的。水平范围大、持续时间长、强度比较均匀、随时间变化缓慢在PPI图上的回波特征呈片状分布，结构较均匀，强度梯度较小，有时出现强度特别大的窄带称为零度层亮带，亮带也可能成弧状或圆环状。在RHI图上云顶高度比较平整，也有一条强度特别大的窄带呈水平分布（即零度层亮带）。第12页，本讲稿共16页第13页，本讲稿共16页零度层亮带：层状云降水的重要特征当冰晶下落通过溶化层时，它们的外表面开始溶化。正好位于溶化层（0层面）下面，这些包着水外衣的冰晶反射率因子是高的，产生增强的雷达信号，在PPI上象弧形结构，在常规天气雷达上叫做“亮带”，亮带会造成降水率的过高估计第14页，本讲稿共16页对流云降水回波：对流云发展到一定程度时，云中粒子在对流运动中不断增强，知道已不能被上升气流所托住而降落形成的范围小、强度大、分布不均、生命史短、随时间变化快。在PPI上特征为：对流云降水回波呈块状，尺度较小（从几公里到几十公里），对流辐合体也可达几百公里，内部结构密实，边缘清晰。在RHI上特征为：对流云降水回波呈柱状，近处降水时底部及地，云顶高度较高一般都在6-7km以上，随地区和季节差异很大。不论是在平显上还是高显上，对流云降水回波强度和强度梯度都较大，一块对流云内部只有一个强中心，而多个对流云单体组成的对流云降水,往往具有不规则的外形和多个中心，强度也不一定相同（尖顶状的回波是虚假的称为旁瓣回波）。第15页，本讲稿共16页混合型降水回波：同时具有层状云降水回波和对流云降水回波特征的回波。PPI显示中表现为大片层状云降水回波中夹杂着团块状的对流云降水回波，强度梯度不大，只有在团块状结构处有较强的回波中心和明显的强度梯度。RHI显示中，回波顶部大部分比较平坦，可以单刀回波中间存在若干相对较强的柱间回波区，有事还能呈现柱状回波和0层亮带共存的回波图像，不过这种亮带大部分具有不均匀结构。第16页，本讲稿共16页