多普勒天气雷达原理与业务应用 pdf_移动多普勒天气雷达

1.如何利用多普勒效应来测量风速? 如题.请详细回答.如果回答很好

2.有谁知道各种雷达的探测半径?

3.华东地区24部新一代天气雷达有哪些？

4.多普勒雷达的发展过程

5.气象雷达有哪些类型？

6.天气雷达图是什么

7.关于大气微波遥感：晴空测风雷达（或称风廓线雷达）使用那些波段？主要获得什么信息？

气象雷达 meteorological radar

工作在30～3000兆赫频段的气象多普勒雷达。一般具有很高的探测灵敏度。因探测高度范围可达1～100公里，所以又称为中层-平流层-对流层雷达 (MST radar)。它主要用于探测晴空大气的风、大气湍流和大气稳定度（见大气静力稳定度）等大气动力学参数的铅直分布。

气象雷达使用的无线电波长范围很宽，从1厘米到1000厘米。它们常被划分成不同的波段,以表示雷达的主要功能。气象雷达常用的1、3、5、10和 20厘米波长各对应于 K波段（波长0.75～2.4厘米）、X波段（波长 2.4～3.75厘米）、C波段（波长3.75～7.5厘米）、S波段（波长7.5～15厘米）和 L波段（波长15～30厘米），超高频和甚高频雷达的波长范围分别为10～100厘米和100～1000厘米。雷达探测大气目标的性能和其工作波长密切有关。把云雨粒子对无线电波的散射和吸收结合起来考虑，各种波段只有一定的适用范围。常用K波段雷达探测各种不产生降水的云，用X、C和S波段雷达探测降水,其中S波段最适用于探测暴雨和冰雹，用高灵敏度的超高频和甚高频雷达可以探测对流层－平流层-中层的晴空流场。

如何利用多普勒效应来测量风速? 如题.请详细回答.如果回答很好

第二次世界大战前雷达用于军事目的。当时云、雨等气象目标的回波被作为干扰看待。1941年在英国最早使用雷达探测风暴。1942～1943年，美国麻省理工学院专门设计了为气象目的使用的雷达。在气象雷达发展初期，一般都靠手工操作，回波资料只能作定性分析。

20世纪60年代采用了多普勒技术，气象多普勒雷达具有对大气流场结构的定量探测能力；常规雷达的数字显示和彩色显示也相继出现。

70年代，除联合使用多部多普勒雷达外，又相继发展了大功率高灵敏度的甚高频和超高频多普勒雷达和具有多普勒性能的高分辨率调频连续波雷达；在雷达结构上，广泛采用了集成电路，配备有小型或微型电子计算机，使气象雷达能对探测资料进行实时数字处理和数字化远距离传输；有的天气雷达已能按照预先编好的程序，由电子计算机操纵观测，并逐步向自动化观测网的方向发展。

80年代以后，在多普勒雷达的基础上，科罗拉多州立大学电子工程系的教授提出了偏振气象雷达的思想，为大气雷达探测，已经气象资料分析提供了一个更为先进的平台。偏振多普勒雷达参数为分析雨滴等降水信息分布，以及降雨形状分布提供了更为精确的信息。科罗拉多州立大学的CSU-CHILL雷达也是世界上该领域最为先进的天气雷达，CSU-CHILL是美国国家天气雷达设备，由NSF提供资金，科罗拉多州立大学负责。

有谁知道各种雷达的探测半径?

多普勒雷达

利用多普勒效应原理,测量目标物径向运动速度的雷达.多普勒效应是指当目标物的运动指向（背向）雷达站肘,雷达接收到的回波载频将高于（低于）发射波的载频.频率变化的量级小,但其值正比于目标物径向运动的速度分量.因此根据回波载频的变化,即可计算出目标物的径向运动速度.常采用对回波信号进行谱分析或相关分析,来获取目标的径向速度.多普勒雷达的组成部分与普通雷达相似,但发射机和接收机的结构要复杂得多.气象上用的多普勒雷达大多工作于脉冲波方式,称为脉冲多普勒雷达.用于探测天气系统的称为多 普勒天气雷达.由于多普勒天气雷达能够测量云雨区域的流场结构,对于研究天气系统的动力学状态极为重要.所以是大气探测的重要设备.在气象服务中,多普勒天气雷达是强风暴警戒的有力工具.

我这里有一篇多普勒效应来测量风速风向的论文,是pdf格式的没法给你贴上来,你可以自己下载 《集合式数字多普勒声雷达及其在西藏高原试验_TIPEX_中的应用》

华东地区24部新一代天气雷达有哪些？

1、天气雷达按发展史大致可分为：模拟天气雷达—数字化天气雷达—多普勒天气雷达。模拟信号雷达与数字化雷达的型号有711（X波段）、713（C波段）、714（S波段）三种，多普勒天气雷达只有C波段与S波段两种。 714CD和711雷达的主要参数

Table 2 The main parameters for 714CD and 711 radar

雷达型号 波长/cm 发射功率/kW 天线增益/dB 脉冲宽度/μs 旁瓣宽度/度 最小可测功率/dbm

714CD 5.6 250 42 1.0 1.1 -108

711 3.2 75 38 1.0 1.5 -97

CINRAD/CC型多普勒天气雷达

CINRAD/CC雷达是新一代C波段多普勒天气雷达，它采用了国际先进技术，它能对200公里半径范围内的降雨进行较准确估测，对台风、暴雨等大范围强降水天气的监测距离大于300公里，与普通天气雷达相比，CINRAD/CC雷达增添了风场信息，可明显提高短期和短时天气预报能力。

功能特点

新一代天气雷达主要用于探测300KM范围内的暴雨、冰雹、大面积降水； 200KM内各种气象目标的大气风场，能有效地监测和预报阵风锋，下击暴流，热带气旋，风切变等灾害性天气；可在200KM范围内定量测雨区的降水强度的空间分布，测定降水云体的发展高度和移向移速。

多普勒雷达的最大探测距离半径为460公里，它具有良好的多普勒测速能力，对暴雨、冰雹、龙卷等灾害性天气有很强的监测和预警能力，它包括了灾害性天气的绝大部分的监测和预警内容；多普勒雷达还具有良好的定量测量回波强度的性能，可以定量估测大范围降水，突破了常规雷达只能定性估测降水的局限，而且其连续观测能力比常规雷达有了很大的提高；多普勒天气雷达是智能型的探测系统，除了实时提供各种图象分析的信息外，还具有准实时的对多种灾害性天气的自动识别、追踪等产品。

苏35的雪豹-2型雷达可探测400公里，对隐形飞机也有90公里的探测距离

针对雷达反射截面为3平方米的飞机：

F-22A 350KM

F-15E 190KM

E-3D 600~700KM

E-2 400~500KM

SU-27SMK 180KM

SU-30MKI 185~200KM

MIG-35 200KM

EF-2000 240KM~250KM

F/A-18EF 190KM~200KM

“铺路爪”雷达是美军最尖端的远程预警系统之一，可对弹道导弹、飞机及水面舰艇进行全天候准确探测与追踪。“铺路爪”雷达的天线阵面有近十层楼高，对雷达反射截面为10平方米的目标，探测距离可达5550公里。

多普勒雷达的发展过程

华东的多普勒天气雷达即将告别“单兵作战”，从12月30日召开的上海区域新一代多普勒天气雷达组网拼图及应用协调会上传出的消息，华东地区已建成的24部新一代天气雷达将在明年汛期前完成联网拼图，实现灾害性天气的连续警戒。

多普勒天气雷达是当前监测台风、暴雨强对流等灾害性天气最有效的工具之一，尤其“擅长”捕捉中小尺度天气系统。但是单部雷达只能看到半径200公里的范围，难以连续跟踪监测灾害性天气过程，为此80年代起，美、英、日等国先后进行了雷达联网拼图技术的研究，如美国的多普勒天气雷达网就提供每6分钟一次的分辨率为2公里的全国雷达拼图。

该项目完成后，华东地区的预报人员可以从这个雷达拼图上及时了解华东地区范围内降水系统的分布和演变情况，借助系统内地理分布查询技术，更可将灾害性天气发生的具体位置准确定位到乡镇街道，从而整合资源，充分发挥上海区域新一代天气雷达网的效益，大大提高华东地区台风、暴雨、强对流天气的监测预报能力。与会的华东气象部门领导特别提出了雷达数据的海量存储问题，迫切需要在省际之间开通2兆宽带网，解决资料共享中的传输难题。同时达成一致共识，将以雷达拼图项目为抓手，进一步加强区域协作，尤其要加强技术层面的协作，以资料共享、科研项目联合申报、数值预报开发利用、大城市天气预警、人才建设等为切入点全面发挥区域中心作用。

气象雷达有哪些类型？

脉冲多普勒雷达于20世纪60年代研制成功并投入使用。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，脉冲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。装有脉冲多普勒雷达的预警飞机，已成为对付低空轰炸机和巡航导弹的有效军事装备。例如，机载火控系统用的主要是脉冲多普勒雷达。如美国战机装备的 A P G－68雷达，代表了机载脉冲多普勒火控雷达的先进水平。它有18种工作方式，可对空中、地面和海上目标边搜索边跟踪，抗干扰性能好，当飞机在低空飞行时，还可引导飞机跟踪地形起伏，以避免与地面相撞。这种雷达体积小，重量轻，可靠性高。

此外，这种雷达还用于气象观测。常规天气雷达的信号测量仅限于气象目标的强度。而多普勒天气雷达除具备常规天气雷达的全部功能外，还能同时提供大气风场的信号。通过对气象回波进行多普勒速度分辨，可获得不同高度大气层中各种空气湍流运动的分布情况。我国多普勒天气雷达技术开发起步较晚，上个世纪80年代末开始进行多普勒天气雷达的研制和在气象业务上的试用。90年代已生产出714CD、714SD型脉间相干。1997年全国第一部进口的WSR88D新一代多普勒天气雷达在上海落户。99年对WSR-88D进行改造,第一部先进的S波段全相干脉冲多普勒雷CINRAD/CC 3824。CINRAD/CC重大改进是利用物理学上的多普勒效应测定降水粒子的径向运动速度，并通过速度信息推断降水云体的风速分布、风场结构特征、垂直气流速度等。 目前已是美国、西欧等发达国家的主导地基气象探测设备。多普勒雷达是目前世界上最先进的雷达系统，有“超级千里眼”之称，最大探测距离半径为460km 。相较于传统天气雷达，多普勒雷达能够监测到位于垂直地面8-12公里的高空中的对流云层的生成和变化，判断云的移动速度，其产品信息达72种，天气预报的精确度比以前将会有较大提高。以提高我国突发暴雨、沿海台风和大江大河强降水预警等灾害性天气预报时效和准确为目的的新一代天气雷达网正在建设。截至2010年底，我国已建成126部新一代天气雷达站，占全国拟建158部计划的73%。分S、C两种波段，S波段内有三种不同型号雷达，（CINRAD/SA、CINRAD/SB、CINRAD/SC）主要分布在长江沿海。C波段型号雷达（CINRAD/CC、CINRAD/CB、CINRAD/CD、CINRAD/CCJ）主要分布在内陆。

天气雷达图是什么

凡是不具有多普勒性能的雷达称为非相干雷达或常规气象雷达，具有多普勒性能的雷达称为相干雷达或多普勒雷达。主要的气象雷达有：

测云雷达

是用来探测未形成降水的云层高度、厚度以及云内物理特性的雷达。其常用的波长为1.25厘米或0.86厘米。工作原理和测雨雷达相同，主要用来探测云顶、云底的高度。如空中出现多层云时，还能测出各层的高度。由于云粒子比降水粒子小，测云雷达的工作波长较短。测云雷达只能探测云比较少的高层云和中层云。对于含水量较大的低层云，如积雨云、冰雹等，测云雷达的波束难以穿透，因而只能用测雨雷达探测。

测雨雷达

又称天气雷达，是利用雨滴、云状滴、冰晶、雪花等对电磁波的散射作用来探测大气中的降水或云中大滴的浓度、分布、移动和演变，了解天气系统的结构和特征。测雨雷达能探测台风、局部地区强风暴、冰雹、暴雨和强对流云体等，并能监视天气的变化。

测风雷达

用来探测高空不同大气层的水平风向、风速以及气压、温度、湿度等气象要素。测风雷达的探测方式一般都是利用跟踪挂在气球上的反射靶或应答器，不断对气球进行定位。根据气球单位时间内的位移，就能定出不同大气层水平风向和风速。在气球上同时挂有探空仪，遥测高空的气压、温度和湿度。

圆极化雷达

一般的气象雷达发射的是水平极化波或垂直极化波，而圆极化雷达发射的是圆极化波。雷达发射圆极化波时，球形雨滴的回波将是向相反方向旋转的圆极化波，而非球形大粒子（如冰雹）对圆极化波会引起退极化作用，利用非球形冰雹的退极化性质的回波特征，圆极化雷达可用来识别风暴中有无冰雹存在。

调频连续波雷达

它是一种探测边界层大气的雷达。有极高的距离分辨率和灵敏度，主要用来测定边界层晴空大气的波动、风和湍流（见大气边界层）。

关于大气微波遥感：晴空测风雷达（或称风廓线雷达）使用那些波段？主要获得什么信息？

关于气象雷达和雷达图

基本概况

专门用于大气探测的雷达。属于主动式微波大气遥感设备。与无线电探空仪配套使用的高空风测风雷达，只是一种对位移气球定位的专门设备，一般不算作此类雷达。气象雷达是用于警戒和预报中、小尺度天气系统（如台风和暴雨云系）的主要探测工具之一。

常规雷达装置大体上由定向天线、发射机、接收机、天线控制器、显示器和照相装置、电子计算机和图象传输等部分组成。

气象雷达使用的无线电波长范围很宽，从1厘米到1000厘米。它们常被划分成不同的波段,以表示雷达的主要功能。气象雷达常用的1、3、5、10和?20厘米波长各对应于?K波段（波长0.75～2.4厘米）、X波段（波长?2.4～3.75厘米）、C波段（波长3.75～7.5厘米）、S波段（波长7.5～15厘米）和?L波段（波长15～30厘米），超高频和甚高频雷达的波长范围分别为10～100厘米和100～1000厘米。雷达探测大气目标的性能和其工作波长密切有关。把云雨粒子对无线电波的散射和吸收结合起来考虑，各种波段只有一定的适用范围。常用K波段雷达探测各种不产生降水的云，用X、C和S波段雷达探测降水,其中S波段最适用于探测暴雨和冰雹，用高灵敏度的超高频和甚高频雷达可以探测对流层－平流层-中层的晴空流场。

气象雷达通过方向性很强的天线向空间发射脉冲无线电波，它在传播过程中和大气发生各种相互作用。如大气中水汽凝结物（云、雾和降水）对雷达发射波的散射和吸收；非球形粒子对圆极化波散射产生的退极化作用，无线电波的空气折射率不均匀结构和闪电放电形成的电离介质对入射波的散射，稳定层结大气对入射波的部分反射；以及散射体积内散射目标的运动对入射波产生的多普勒效应等。

气象雷达回波不仅可以确定探测目标的空间位置、形状、尺度、移动和发展变化等宏观特性，还可以根据回波信号的振幅、相位、频率和偏振度等确定目标物的各种物理特性，例如云中含水量、降水强度、风场、铅直气流速度、大气湍流、降水粒子谱、云和降水粒子相态以及闪电等。此外，还可利用对流层大气温度和湿度随高度的变化而引起的折射率随高度变化的规律，由探测得到的对流层中温度和湿度的铅直分布求出折射率的铅直梯度，并通过分析无线电波传播的条件，预报雷达的探测距离，也可根据雷达探测距离的异常现象（如超折射现象）推断大气温度和湿度的层结。

种类划分

凡是不具有多普勒性能的雷达称为非相干雷达或常规气象雷达，具有多普勒性能的雷达称为相干雷达或多普勒雷达。主要的气象雷达有：?

①?测云雷达。是用来探测未形成降水的云层高度、厚度以及云内物理特性的雷达。其常用的波长为1.25厘米或0.86厘米。?

②?天气雷达。是用来探测降水的发生、发展和移动，并以此来警戒和跟踪降水天气系统的雷达。?

③?圆极化雷达。一般的气象雷达发射的是水平极化波或垂直极化波，而圆极化雷达发射的是圆极化波。雷达发射圆极化波时，球形雨滴的回波将是向相反方向旋转的圆极化波，而非球形大粒子（如冰雹）对圆极化波会引起退极化作用，利用非球形冰雹的退极化性质的回波特征，圆极化雷达可用来识别风暴中有无冰雹存在。?

④?调频连续波雷达。它是一种探测边界层大气的雷达。有极高的距离分辨率和灵敏度，主要用来测定边界层晴空大气的波动、风和湍流（见大气边界层）。?

⑤?气象多普勒雷达。利用多普勒效应来测量云和降水粒子相对于雷达的径向运动速度的雷达。?

⑥?甚高频和超高频多普勒雷达。利用对流层、平流层大气折射率的不均匀结构和中层大气自由电子的散射，探测1～100公里高度晴空大气中的水平风廓线、铅直气流廓线、大气湍流参数、大气稳定层结和大气波动等的雷达。?

在研究试验的雷达中还有双波长雷达和机载多普勒雷达等。70年代以来，利用一个运动着的小天线来等效许多静止的小天线所合成的一个大天线的合成孔径雷达的新发展，必将加速机载多普勒雷达今后的发展进程。机载多普勒雷达的机动性很强，可以用来取得分辨率很高的对流风暴的多普勒速度分布图。

可以再第一时间发现危险天气的邻近,及时做好预防措施

都是利用多普勒频移技术来探测风速和方向的。新一代多普勒天气雷达采用X、C、S波段，PPI产品看，风在水平方向上负色标是指风吹向向雷达站，正色标是指风远离雷达站；风在垂直方向上，风由下向上吹为辐合，由上向下吹为辐散。风廓线雷达（声雷达）有4个喇叭超天空发射声波，利用多普勒频移原理可以测风速风向，同时可以利用声波在不同温度大气中传播速度不一样反算出各层大气温度。大概是这样吧。