风廓线雷达探测降水过程的初步研究

民用机场风廓线雷达系统技术规范

管理程序 中国民用航空局空管行业管理办公室 编号：AP-117-TM-2013-01 下发日期：2013年8月6日民用机场风温廓线雷达系统技术规范

目录 第一章总则 (2) 第二章系统构成及功能 (2) 第一节一般规定 (2) 第二节产品输出功能 (4) 第三章系统性能 (6) 第一节整体性能 (6) 第二节各子系统性能 (7) 第四章环境适应性 (12) 附录一信号功率的谱矩及信噪比计算方法 (14) 附录二风速、风向及Cn2计算方法 (15) 附录三风温廓线雷达数据格式 (16)

民用机场风温廓线雷达系统技术规范 第一章总则 第一条为规范民用机场风温廓线雷达系统（以下简称风温廓线雷达）的建设和运行，根据《中国民用航空气象工作规则》，制订本规范。 第二条本规范适用于中华人民共和国境内民用机场和军民合用机场民用部分（以下称民用机场）的风温廓线雷达系统的建设和运行。 第三条民用机场风温廓线雷达系统的构成、功能、性能和环境适应性等技术要求应当符合本规范。 第四条风温廓线雷达按照安装方式不同分为固定式和可移式两种。可移式主要有车载可移式和方舱可移式两种。 第二章系统构成及功能 第一节一般规定 第五条风温廓线雷达主要由天线分系统、发射分系统、接收分系统、信号处理分系统、监控分系统、标定分系统、通讯分系统、数据处理及应用终端、配电分系统、RASS（Radio-Acoustic Sounding System，无线电-声探测系统）分系统构成。 第六条风温廓线雷达采用全相参脉冲多普勒体制。

第七条风温廓线雷达采用相控阵技术、全固态发射技术、数字接收机技术、脉冲压缩技术等。 第八条风温廓线雷达具有探测大气虚温的功能。 第九条风温廓线雷达应当具有实时采集功率谱数据，对功率谱数据进行信噪比计算、噪声电平计算、干扰信号剔除、杂波剔除、信号提取、谱矩估计、数据质量控制功能。 第十条风温廓线雷达应当具有生成风速、风向、垂直气流、Cn2（Refractive Index Structure Constant，大气折射率结构常数）、谱宽、信噪比等数据产品的功能。 第十一条风温廓线雷达应当具有设置站点参数、雷达参数、探测参数、处理参数、显示参数、运行参数的功能并能在设置后即刻生效。 第十二条风温廓线雷达应当具有历史数据存储和管理功能。 第十三条风温廓线雷达应当实时显示图形产品、打印输出，并且都可自动保存为BMP、JPG、GIF等标准图像格式文件。 第十四条风温廓线雷达应当具有软件控制定时开关机和系统自动标校功能。 第十五条风温廓线雷达应当具有根据预设自动探测、生成产品和分发产品的功能。 第十六条风温廓线雷达应当具有板级的BITE（Built-in Test Equipment，机内检测装置），能够对故障发现、记录和告警；具有应急保护功能。

6.降水和等降水量线汇总

降水与等降水量线 ★考纲与考情： （1）根据等降水量线的疏密判断降水量的地区差异。 （2）根据等温线走向特点分析影响降水的主要因素。 （3）找出降水量的极值区域及分析原因。 （4）根据降水量的多少分析干湿状况及对自然、人文环境的影响等。 （5）世界降水类型，影响降水时空分布的因素，降水的时间变化，降水的分布，等降水量线的判读。★降水： 1、知识整合 2、降水类型

3、世界降水的空间分布（分析原因） 对照地图，总结如下： ①赤道附近——地带降水多，两极地区降水少； ②南、北回归线两侧——大陆东岸降水多，大陆西岸降水少； ③在中纬度（温带）——沿海地区降水多，内陆地区降水少； ④某一山地——迎风坡降水多，背风坡降水少； ⑤世界最值——世界“雨极”乞拉朋齐，世界“干极”阿塔卡马沙漠。 回忆：影响降水量多少的因素，写在下面空白处。 4、降水的时间变化 （1）季节变化：降水量在一年内的变化或分配状况，称为降水量的季节变化。 世界上有的地方在一年内各月降水量相差不大，分配比较均匀，例如赤道地区、西欧等地属于这种情况；有的地方降水量在一年内分配不均，例如我国东部广大地区夏季多雨，冬季少雨，而地中海地区则夏季干燥，冬季多雨。 全年多雨：热带雨林气候、温带海洋性气候 全年少雨：热带沙漠气候、极地气候 冬雨型：亚热带地中海气候 夏雨型：季风气候、热带草原气候 （2）年际变化：降水量在各年间的变化状况，称为降水量的年际变化。在海洋性气候地区降水量年际变化不大，而在季风气候地区大些，内陆干旱地区变化最大。 （3）中国降水量的时间变化特点：夏秋季多（集中在5～9月），冬春季少；年际变化大特别在北方地区。 ★等降水量线： 1、概念： 2、影响因素：（影响降水的时空分布规律的因素） ①大气环流： 空气的升降运动：上升气流多雨，下降气流少雨。 空气的水平运动：海陆之间登陆风多雨，离岸风少雨；高低纬之间高纬吹向低纬少雨，低纬吹向高纬多雨。

风廓线雷达通用数据格式

附件： 风廓线雷达通用数据格式 （V1.2） 2007年9月

目录 1. 文件名编码规则 (3) 1.1 原始数据文件 (3) 1.2 产品数据文件 (3) 2．功率谱数据文件 (4) 3. 径向数据文件 (4) 3.1 文件组成单位 (4) 3.2 文件框架 (4) 3.3 文件结构 (6) 4. 实时的采样高度上的产品数据文件 (10) 4.1 文件组成单位 (10) 4.2 文件框架 (10) 4.3 文件结构 (10) 5. 半小时平均的采样高度上的产品数据文件 (12) 5.1 文件组成单位 (12) 5.2 文件框架 (12) 5.3 文件结构 (12) 6. 一小时平均的采样高度数据文件 (13) 6.1 文件组成单位 (13) 6.2 文件框架 (13) 6.3 文件结构 (13) 附件一功率谱数据格式 (15)

1. 文件名编码规则 根据实际需求，建议使用长文件名命名法，对各类文件名进行约定。文件名中的观测时间均为观测结束时间。 1.1 原始数据文件 原始数据文件包括功率谱数据文件、瞬时径向谱数据文件，对于原始数据文件，建议每次观测生成一个文件，文件名具体命名方法如下： Z_RADR_I _IIiii_yyyyMMddhhmmss_O_WPRD_雷达型号_数据类型.TTT 其中： Z：国内交换文件； RADR：表示雷达资料； I：表示后面的IIiii为风廓线雷达站的区站号； IIiii：区站号（按地面气象站的区站号）； yyyy：观测时间(年) (20**—)； MM：观测时间(月) (01—12)； dd：观测时间(日) (01—31)； hh：观测时间(时) (00—23)； mm：观测时间(分) (00—59)； ss：观测时间(秒) (00—59)； O：表示观测数据； WPRD：表示风廓线雷达资料； 雷达型号：见表1； 数据类型：功率谱数据文件用FFT表示； 径向数据文件用RAD表示； TTT：当TTT = BIN时，表示二进制文件； 当TTT = TXT时，表示文件格式为ASCII。 注：观测时间用世界时表示。 1.2 产品数据文件 产品数据文件包括实时的采样高度上的产品数据文件、半小时平均的采样高度上的产品数据文件，一小时平均的采样高度上的产品数据文件，文件名具体命名方法如下： Z_RADR_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_P_WPRD_雷达型号_产品标识.TXT 其中： Z：国内交换文件； RADR：表示雷达资料； I：表示后面的IIiii为风廓线雷达站的区站号； IIiii：区站号（按地面气象站的区站号）； yyyy：观测时间(年) (20**—)； MM：观测时间(月) (01—12)；

降水测量综述

降水测量综述 一、背景 NASA的降水测量任务（PMM）是通过开发和部署先进的星载传感器，去获取降水过程的物理数据，并通过数据分析对天气、气候以及与降水相关的自然灾害做出监测和预报。降水测量任务包括热带降雨测量任务（TRMM）和全球降水测量任务（GPM），这两者都是由NASA 和JAXA（日本航空航天局）发起的，GPM是TRMM建立在TRMM的基础上的一个提供全球雨雪观测的国际卫星网络，其最重要的部分是核心卫星的部署，该卫星搭载先进的雷达或辐射计系统对太空降水进行测量，给全球降水量的测量提供参考数据。另外，通过对全球降水量测量的改进，GPM也加深了我们对地球水和能源循环的了解，从而对自然灾害和灾难可以进行更好地预测和预防。 GPM的核心设计是TRMM高度成功的降雨感应软件包的扩展，此软件包主要关注热带和亚热带海洋上的大到中度的降雨。由于中高维度的降水主要是小雨和落雪，相对于TRMM而言，GPM主要扩展了对小雨、固体降水以及土壤微物理特性的测量能力。对于降水特征的研究，GPM提供了更高的精度、覆盖范围和动态范围的全球降水量测量，预计将来GPM可以通过吸收瞬时降水信息来对天气和降水进行预报。 二、算法 TRMM和GPM依靠被动和主动测量来测量降水的性质。GPM的双频降水雷达等有源雷达发送和接收反射回雷达的信号，反射回雷达接收器的信号提供了对云中多个垂直上雨滴或雪滴的大小和数量的度量；

而GPM微波成像仪等无源降水辐射仪可以测量整个观测区域的自然 热辐射也就是亮度温度。 得到雷达反射率和亮度温度的数据后，可使用算法将这些数据转换为降水信息，这些科学算法由PMM团队设计，转换为计算机代码，由降水处理系统进行运行和编译，通过与地面验证数据的对照可看出算法性能。 GPM一般使用较多的算法有以下四种：雷达算法、辐射计算法、雷达加辐射计组合算法、多卫星算法。雷达算法的独特功能是提供降雨的三维结构，从而获得有关海洋和陆地的高质量降雨估计。降水辐射计通过使用多个无源频率为解释云中的雨雪提供了额外的自由度。每个频率下的亮度温度是测量区域中所有物体的量度，从低端到高端的频率对应从对液体雨滴的敏感到对雪和冰粒的敏感，因此，简化后，当云柱中有雨水时，低频区域将做出反应；下雪时，高频区域将做出反应。有源和无源微波传感器数据的组合使用可提供有关降水云的宏观和微观过程的补充信息，换句话说，组合算法使用辐射计信号作为对雷达可见衰减的约束，可减少不确定性。除了PMM卫星外，还有多颗卫星携带与降水有关的传感器，多卫星算法的目标是使用从这个国际卫星群算出的所有降水量估计值去创建高分辨率降水产品，使其在选定的区域和记录的时间里得到完全覆盖。 三、意义 GPM旨在增进对地球水和能源循环的科学理解，同时为各种社会应用提供实时数据，其结合了主动和被动遥感技术，提高了太空降水

风廓线雷达建设指南

风廓线雷达建设指南 中国气象局 二〇一二年五月

目录 一、建设原则 (1) （一）统一规划、统筹建设 (1) （二）统一技术标准、统一设备型号 (1) 二、建设程序 (2) （一）建设审批 (2) （二）设备采购 (2) （三）站址勘选 (3) （四）基础建设 (3) （五）出厂测试 (3) （六）安装架设 (4) （七）现场测试 (4) （八）业务验收 (4) 三、培训和运行要求 (5) （一）培训要求 (5) （二）运行要求 (6) 四、附则 (6) 附录1风廓线雷达建站技术要求 (7) 附录2风廓线雷达选址报告书 (14)

为指导和规范风廓线雷达建设，实现全国风廓线雷达资料的组网应用，特制定本指南。 一、建设原则 （一）统一规划、统筹建设 风廓线雷达建设应遵循“先规划后建设”的原则，按照《风廓线雷达布局方案（2011-2015年）》的规划布局，依托中央和地方投资项目统筹建设。 《风廓线雷达布局方案（2011-2015年）》规划布局以外的站点，原则上不得建设。如有特殊原因确需建设的，必须在明确需求、用途、应用效益、资金来源等的前提下，按照《关于规范大型气象探测设备和进口气象设备项目建设的通知》（中气函〔2008〕33号）和《关于重申规范大型气象探测设备和进口气象设备项目建设工作的通知》（气发〔2008〕172号）（以下称为“两个通知”）要求严格履行建设审批手续。 （二）统一技术标准、统一设备型号 风廓线雷达应按照“统一技术标准、统一设备型号”的原则规范建设。所有业务用风廓线雷达均应满足中国气象局相关设计规范的功能指标要求，均应选用取得气象专用技术装备使用许可证或中国气象局业务列装的设备，并做到省（区、市）内设备型号统一。

天气雷达测定区域降水量方法的改进与比较

第20卷第3期1997年9月 南京气象学院学报 Journal of Nanjing Institute of M eteoro logy Vo l.20No.3Sep.1997 天气雷达测定区域降水量方法的改进与比较 林炳干1) 　张培昌2) 　顾松山 2) (1)福建省气象局,福州　350001;2)南京气象学院大气物理学系,南京　210044) 收稿日期:1996-10-07;改回日期:1997-03-19 国家自然科学基金49135120资助项目 第一作者简介:林炳干,男,1965年1月生,硕士,工程师 摘　要　讨论变分校准法用于雷达-雨量计系统联合探测降水。由雷达反射率因子Z 和地面降水强度I 实时地获得最优Z -I 关系,在求解欧拉方程时采用多重网格法,不仅可提高计算结果的精度,还可大大提高计算速度。关键词　最优化方法,变分校准法,多重网格法,Z -I 关系分类号　P407 由于测雨雷达可以及时提供时空连续变化的实时降水资料,给出较大范围内的瞬时降水强度分布、累积降水量分布和区域降水量等,因此对于暴雨落区和移动预报、流域的洪水预报以及研究水资源循环与平衡等均有重要意义。但由于天气雷达精度受到各种因子的影响,故在业务中常采用将天气雷达与雨量计相结合的方案,主要有平均校准法、空间校准法和变分校准 法等〔1,2〕 。 本文先用雷达回波资料和相应的地面雨量计资料,按照最优化方法选择适当的判别函数,由计算机确定最优的Z -I 关系。然后,根据地面各雨量计站资料,用客观分析方法求出各网格点上的降水场。最后,用变分校准法把经空间校准的雷达降水场和由客观分析方法求出的降水场拟合成最终的雷达-雨量计降水场,并将之与通过一般平均校准法、空间校准法所得的区域降水情况进行了比较。试验表明,变分校准法效果最佳,而在对雷达资料作处理时,使用经最优化方法确定的Z -I 关系要比使用一般的Z -I 关系效果更好。 1　最优化方法获得Z -I 关系 〔3〕 最优化处理的实质是先假定一个Z -I 关系 Z =A I B (1) 在任意给出系数A 和B 的初值后,反复修改此Z -I 关系的系数A 、B ,使雷达估算的每小时雨量I r,i 值和雨量计测定的每小时雨量值I g,i 之间的一致性达到最好。一致性好坏程度可用事先选择的判别函数 CT F =min{∑[(I r ,i -I g,i )2 +(I r ,i -I g,i )]} (2) 来衡量。当对所获样本数已不可能通过修改A 、B 而使CTF 更小时,对当时而言,此A 、B 所确定的Z -I 关系,就是最优的了。我们用南京地区1989年6月15日07～08时(北京时,下文

等降水量线练习及答案

等降水量线专题练习 读我国某地区年降水量分布图，回答1—3题。 1．甲地和乙地的年降水量分别是（单位：mm/年） Ａ．>400，>25 Ｂ．<400，>25 Ｃ．>400，<25 Ｄ．<400，<25 2．甲、乙、丙三地分别是 Ａ．祁连山脉、柴达木盆地、河西走廊 Ｂ．河西走廊、柴达木盆地、内蒙古高原 Ｃ．巫山山脉、四川盆地、江汉平原 Ｄ．秦岭、青藏高原、渭河平原 3．图中河流在Ａ河段的水文特征是 Ａ．水流湍急、含沙量较小、有结冰期、有凌汛现象 Ｂ．水流平缓、含沙量较小、有结冰期、无凌汛现象 Ｃ．水流平缓、含沙量较大、有结冰期、无凌汛现象 Ｄ．水流湍急、含沙量较大、有结冰期、有凌汛现象 如图是某地区等降水量线分布图。读图， 回答4一6题。 4．①地降水丰富的原因是 A ．位于沿海地区，且有暖流经过 B ．处在东南季风的迎风坡，多地形雨 C ．位于西南季风的迎风坡，多地形雨 D ．冷暖气团长期在此地交汇，多锋面雨 5．关于②地的叙述，正确的是 A ．西气东输工程的起点 B ．重要的棉花产区 C.我国地势最高的大盆地 D ．地表土是紫色土 6．根据等值线分布规律和该地地形，判断A 等值线的数值是 A ．50 B ．200 C ．400 D ．800 读某区域6月15日—7月15日多年平均降水量分布图（单位：mm ），回答 7－8题。

7．图中天气现象的成因主要是 A．低压 B．高压 C．暖锋 D．准静止锋 8．7月中旬到8月中旬，该区域一般会出现 A．异常低温，阴雨连绵 B．雨带北移，高温干燥 C．气压较低，刮风多雨 D．秋高气爽，晴空万里 读“我国局部地区示意图”，完成9—11题. 9．图中等值线为年降水量线，a、b、c之间的关系为： A． a

天气雷达在降水测量中的作用

天气雷达在降水测量中的作用 发表时间：2018-08-06T09:59:11.117Z 来源：《科技中国》2018年3期作者：杨海平 [导读] 摘要：天气雷达通过天线发射经过调制后的脉冲式电磁波束,电磁波在空中碰撞到降水水滴或是其他云目标,一部分电磁波会被碰撞粒子后向散射回雷达天线。雷达天线收集到从云或雨后向散射回来的电磁波信号，通过对该回波信号强度、时间间隔的分析计算，可确定降水或云的构造以及它们的各项特性。 摘要：天气雷达通过天线发射经过调制后的脉冲式电磁波束,电磁波在空中碰撞到降水水滴或是其他云目标,一部分电磁波会被碰撞粒子后向散射回雷达天线。雷达天线收集到从云或雨后向散射回来的电磁波信号，通过对该回波信号强度、时间间隔的分析计算，可确定降水或云的构造以及它们的各项特性。 关键词：电磁波、降水粒子、遥感 1 雷达降水测量原理 天气雷达通过天线发射经过调制后的脉冲式电磁波束,电磁波在空中碰撞到降水水滴或是其他云目标,一部分电磁波会被碰撞粒子后向散射回雷达天线。雷达天线收集到从云或雨后向散射回来的电磁波信号，通过对该回波信号强度、时间间隔的分析计算，可确定降水或云的构造以及它们的各项特性。依照电磁波在空气中传播的速度和发射与接收脉冲信号的时间间隔就可计算得出目标物到雷达的直线距离；再通过雷达天线扫描转动经过的方位角和雷达天线仰角以及目标物至雷达的距离，依此可以计算出目标物在空间中位置。还可以对返回的电磁波信号强度进行测量，用雷达气象方程式来计算出目标物对电磁波的散射能力。针对降水粒子时，可以将气象方程式简化为如下的样式： 公式中：是指被接收到的平均功率；C是由雷达本身影响决定的雷达方程常数，它与雷达机的发射功率、发射波长、雷达天线增益、发射波束宽度等固定参数有关；是降水粒子相态的构造函数，同降水粒子的介电常数有关，通常情况下水的数值是0.93，冰的是0.18；r是被探测物到雷达的距离；Z是被探测物的雷达反射因子，相当于单位体积中降水粒子直径6次方的累加和数，表示为，常以为基准的分贝表示，记为dBz，可以应用气象雷达方程式根据平均接收功率求取。因为降水粒子的直径不是均一性分布，在实际使用场景中通常用它的一般形式： 公式中A和b为经验常数，根据降水类型和地理环境位置的不同而不同。在各种已知的Z～R关系式中，A在16.6～730范围内浮动，b在1.16～2.87范围内浮动。所以，测定出降水团的反射率因子Z，就可以计算出降水强度R和它的分布。 2雷达测量降水应用介绍 天气雷达自其出现以来，估测降水量一直是它的重要应用目的。按照不同的研究目标和研究方向，雷达估算降水量的方法大体上可以分成2类：一类是通过雨量计单点上的精确测量结合雷达估测降水的强度；一类是直接使用Z和R的关系来计算降水强度和估算降水分布。前面一种适合在短时场景中应用，后面一种更加适合在长时段气候场景中应用。 结合雷达与雨量计共同测量降水量的方法基于对雨量计在单点上精确测量降水的认知，校准雨量计可以尽可能缩小雷达和雨量计在观测站点上测量的误差，用客观分析方法在空间中提出校准场，以此进一步得到一个降水分析场。Brandes（1975）引入“Barnes客观分析法”估算降水量，Kiostinen和Puhakka通过加入距离因子对Brandes的方法进行了改进，Coller提出了科学的分区域校准方法，引入了与降水类型相关的校准因子。在国内，气象局组建的新一代天气雷达网也大都采用了这种方式方法，一样的提供了雨量计测量值的参数输入接口，用于拟合反演计算出本地最佳的雷达方程经验系数，这一算法也可以不断进化完善。 另一个方法是使用雷达回波的统计学特征和降水之间直接建立函数关系，这样就能避免使用雨量站资料，这种方法在缺少地面观测站或者进行大规模气候研究时很有帮助。早在几十年以前，Byers就知道在对流风暴体积和它的降水量之间存在很强的相关，大于某各阈值的雷达回波面积和面积平均雨强有很强的相关特性。Resonfeld经过对该阈值与强度分布的敏感性分析后认为深对流云系造成了更强的降水，对应一个大的阈值和斜率，也告知了按照回波顶高不同的分类统计可以获得更好的相关性，就这样产生了新算法“HART法”。Cheng等使用英国雷达网对锋面降水而不单单是对流性降水进行验证并进一步改进了这一方法，这种方法的优点是仅从大于某个阈值的降水局部面积比率就可以计算出面平均雨强，这对卫星估算降水有很大借鉴意义。 不论使用哪种降水估算方法，降低估算误差是同一个追求目标，也是天气雷达在灾害性天气探测预报中的关键所在。为了削减它的误差影响，需要逐一地消除各个因素的影响。这就需要一方面订正ZR关系式。另一方面提高雷达性能来探测收集更多云的物理信息。这样双极化偏振雷达就出现了，它除了能获得云雨团中强度信息外还能探测到云雨粒子的相态信息。因此，双极化偏振雷达可以用来确定雨滴谱，并且能够有效地改善区域降雨量的测量能力和改进预警预报能力。 3 天气雷达降水探测展望 传统的大暴雨监测预报依靠的是在关键观测点和集水区布设稠密的雨量计站网估计降水分布，这种方式存在很多现实困难和问题：1、经济效益问题。雨量计只能在点上精确测量降水，降水是具有高度空间分布特性的物理量，因此，一个雨量计所能代表的区域是非常有限的，要准确测量一个区域内的降水分布情况是必须布设非常密集的雨量计站点网，目前在实际操作上还不现实；2、维护维修问题。即使在人口稠密的发达地区和城市，虽然人员支援能力和技术支持能力不是问题，但也很难做到及时维护维修所有雨量计，更何况是那些人口密度低、技术人员数量欠缺的地方特别是在郊区、海上、山区等，雨量计的维护保养和维修都是相当的困难；3、工作效益问题。雨量测量站大致有人工站和自动站两种，人工站存在的人员读数误差，自动站存在的因为未及时保养维护产生的计量误差，以及将所有雨量测量站的数据及时传送到地区内的统计中心的网络建设等等的问题。 与传统的雨量计站网方式估测降水分布不同，遥感方式估测降水分布可以实时的连续的监控广大地区范围里的降水情况分布，不论是在经济效益、维护难度还是工作效率上都很大的好于雨量计布设站网的方式，所以，遥感方式估测降水量在大暴雨观测预报中会有可以预估的较好应用前景，特别是指雷达估测降水，一直以来都是灾害性天气现象观测预报的有效手段。 相比较于进行降水的测量，利用雷达探测资料进行短时降水预测预报的水平提高的就慢了。目前在这方面提升预报水平的方法有，一

雷达测量降水

雷达测量降水 1雷达测雨的基本原理 天气雷达天线发射脉冲式电磁波，当电磁波遇到降水或某些云目标，一部分电磁波会被散射。雷达接收从云雨散射回来的回波信号，通过对回波信号强度的分析处理，可确定降水或云的存在及其特性。根据电磁波传播的速度和发射与接收脉冲信号的时间差可计算出目标物到雷达的距离；根据雷达扫描转动的方位角和仰角以及目标物至雷达的距离，可确定目标物的空间位置。 通过对返回信号强度的测量，由雷达气象方程可计算出目标物对电磁波的散射能力。用于降水粒子时，简化的气象雷达方程式为： 式中：Pr 为平均接收功率。C 为由雷达型号决定的雷达常数，它与发射功率、波长、天线增益、波束宽度等雷达参数有关。k 2为降水粒子相态的函数，与降水粒子介电常数有关，一般来说，水的k 2值为0.93，冰为0.18。r 为距雷达的距离。Z 为雷达反射因子，是单位体积中降水粒子直径6次方的累计和，表示为，常以1mm 6/m 3为基准的分贝表示，记为dBz ，可以应用气象雷达方程式根据平均接收功率求取。由于降水粒子直径并非均一分布，在实际应用中常用其一般形式： , 式中的A 和b 为经验系数，随降水类型和地理位置的不同而变。在各种Z~R 关系式中，在A 在16.6~730范围内。因此，测定了降水区的反射因子Z ，则可计算降水强度R 及其分布。 2雷达测雨误差分析 由于雷达测量降水可以得到具有一定精度的、大范围高时空分辨率的实时降水信息，因此应用雷达进行降雨监视和面雨量计算，可以提高洪水预报的精度和时效性。但要清楚地认识到，由于技术本身的复杂性和其它原因，目前的雷达测雨存在一定的误差，特别是大范围降水测量的准确性尚不能完全满足气象业务应用的要求。雷达测雨误差主要来源于以下几方面： a)雷达电磁波的波长对降水测量的影响。在雷达气象方程式中，平均接收功率Pr 与雷达波长、天线增益及波束宽度等有关。在天线大小固定的情况下，Pr 与波长的4次方成反比，即波长越短，Pr 越大，探测能力越强，因此波长短有利于探测降水。但是，在电磁波传播途中大气气体和降水都对其有衰减作用。 b)雨滴谱变化和Z~R 关系的不确定性。降水强度与降水粒子直径的分布即雨滴谱有关，Z~R 关系亦与雨滴谱密切相关。在同样的降水强度下，对流降水和暖云降水由于雨滴谱不同而反射因子Z 不同。在同一次降水过程中，云的不同发展阶段雨滴谱也不一样。因此，Z~R 关系是不确定的。严格讲，关系应在进行雨滴谱测量的基础上通过计算得到，但在实际应用中很难做到。目前在业务工作中使用的大多是固定的经验关系，必然影响计算的精度。 c)雷达测量高度以下的反射因子变化的影响。在降水过程中，由于水滴蒸发、大气运动及水的相变，雷达反射因子在垂直方向上有很大变化。同时雷达电磁波的路径(即使是水平发射的路径)随距离的延伸而离开地表面，水平距离越远，垂直距离也越大，因此，雷达观测的降水和实际落地的降水差距也越大。同时随距离的延伸，波束的空间扩展也增大。 d)地物杂波和阻挡。气象雷达的主要观测对象是降水回波，但同时也不可避免地观测到山Pr=Z Z=A

等降水量线图的判读

等降水量线图的判读 1.观察等降水量线数值的递变规律，明确其空间分布的基本规律。 降水空间分布特征的描述模式：“从××向××递减”或“××地区降水多，××地区降水少”。降水空间差异大(小)。 2.观察等降水量线的延伸方向，确定影响因素。 ⑴若等降水量线与海岸线大致平行，说明影响降水多少的主要因素是海陆位置或季风。 ⑵若等降水量线与山脉走向平行，说明影响降水多少的主要因素是山脉的坡向（多雨一侧为迎风坡，少雨的一侧为背风坡）。 ⑶若等降水量线呈闭合曲线，则闭合区域降水量出现特殊值，应遵循“大于大的，小于小的”判读原则。若为大于大的，则为多雨中心，其影响因素可能是山地的迎风坡，多地形雨、气旋、锋面过境、城市雨岛效应。若为小于小的，则为少雨中心，其影响因素可能是盆地地形，地形封闭；背风坡，降水少。 （4）暖流流经的沿岸地区，降水增多；寒流流经的沿岸地区，降水减少； 根据等降水量线的疏密判断降水差异大小，分析其原因。 ⑴等降水量线密集，说明降水的地区分布差异大。一般山区或山地的迎风坡等降水量线比较密集。 ⑵等降水量线稀疏，说明降水的地区分布差异小。一般地势平坦的平原、高原等降水量线比较稀疏。 【典型例题】 （2016?天津卷）阅读图文材料，回答下题。 在天津市南部地区发现的贝壳堤，是贝壳及碎屑物受潮水搬运，在海边经较长时期堆积而形成的垄岗，可以作为当时海岸线的标志。 1.与天津市其他地区相比，北部地区降水较多的原因主要是

A.锋面过境频繁 B.地处迎风坡 C.空气对流旺盛 D.多气旋活动 （2016?天津卷） 2.据左图、右图说明巴西1、7月降水量的差异并分析原因。 （【全国百强校】省三中2016届高三上学期第三次检测）下左图为“某国城镇和年降水量分布示意图”，下右图为“该国等高线和油井分布示意图”,回答3-5问题。 3．下列因素中与图示城镇分布相关性最小的是（） A．地形 B．气温 C．降水 D．资源 4．上左图中甲、乙两地等降水量线走向的主导因素分别是（） A．甲—海陆分布乙—纬度 B．甲—地形乙—海陆分布 C．甲—大气环流乙—地形 D．甲—纬度乙—大气环流 5．为实现经济的可持续发展，该国应采取的合理措施是（） A．利用丰富的石油资源，发展石油化工等加工工业 B．利用热带草原、动物迁徙等景观和现象，发展旅游业

中国气象局风廓线雷达系统建设指南

中国气象局 风廓线雷达系统建设指南 中国气象局监测网络司 中国气象局大气探测技术中心 2007年1月

编制说明 风廓线雷达是以晴空湍流作为探测目标，利用大气湍流对电磁波的散射作用，遥感探测风速的设备。配备声探测功能的风廓线雷达（RASS—Radio Acoustic Sounding System）还可以通过电波和声波的相互作用遥感大气温度。它具有观测频次多、连续获取资料、自动化程度高、业务运行成本低等优势，是加强对灾害性天气监测的能力和提高短期数值天气预报模式质量的重要手段。 我国风廓线雷达技术最早开发于八十年代末，近年来一些单位相继研制成功对流层、边界层风廓线雷达，投入科学试验和业务试用。目前风廓线雷达技术已趋于成熟，我国已具有组建适宜气象业务需求的风廓线雷达专业网的能力。为了加强对全国气象部门进行风廓线雷达站建设的指导，在监测网络司的领导下，由大气探测技术中心组织编制了《风廓线雷达系统建设指南》，为全国气象部门建设风廓线雷达站提供依据。

本《指南》是根据现阶段和今后一段时期内中国气象局采用风廓线雷达技术而制定的。 内容涉及风廓线雷达系统及其配套设施的建设。 本《指南》由中国气象局提出并归口。 本《指南》由中国气象局大气探测技术中心负责起草。 本《指南》由中国气象局负责解释。

1 适用范围 (5) 2 主要依据 (5) 3 建设内容 (5) 4 选址要求 (6) 4.1 场地要求 (6) 4.2 无线电环境要求 (6) 4.3 安全环境 (7) 4.4 架设场地的要求 (8) 5 基础建设要求 (8) 5.1天线阵面场地 (8) 5.2 工作用房的建设 (9) 5.3配电的建设 (10) 5.4 通讯要求 (11) 5.5 风廓线雷达站防雷要求 (11)

2020年高考地理专题复习-如何判读地形部位等降水量线图

方法技巧：如何判读地形部位等降水量线图等降水量线图是等值线类型图的一种，符合等值线的基本特征和判读的基本规律，在具体判读时也有它的特点和判读技巧。 图 1 亚洲某国年降水量分布图图2 某地区年降水 量分布图 图3 某区域降水量 的空间分布图 1.观察等降水量线数值的递变规律，明确其空间分布的基本规律。降水空间分布特征的描述模式：“从××向××递减”或“××地区降水多，××地区降水少”。降水空间差异大(小)。 2.观察等降水量线的延伸方向，确定影响因素。 ⑴若等降水量线与海岸线大致平行，说明影响降水多少的主要因素是海陆位置或季风。 ⑵若等降水量线与山脉走向平行，说明影响降水多少的主要因素是山脉的坡向（多雨一侧为迎风坡，少雨的一侧为背风坡）。 ⑶若等降水量线呈闭合曲线，则闭合区域内降水量出现特殊值，应遵循“大于大的，小于小的”判读原则。若为大于大的，则为多雨中心，其影响因素可能是山地的迎风坡，多地形雨、气旋、锋面过境、城市雨岛效应。若为小于小的，则为少雨中心，其影响因素可能是盆地地形，地形封闭；背风坡，降水少。

根据等降水量线的疏密判断降水差异大小，分析其原因。 ⑴等降水量线密集，说明降水的地区分布差异大。一般山区或山地的迎风坡等降水量线比较密集。 ⑵等降水量线稀疏，说明降水的地区分布差异小。一般地势平坦的平原、高原等降水量线比较稀疏。 【典型例题】 （【全国百强校】四川省成都七中2016届高三一诊模拟试题）读图,回答下列问题。 1．P、a、b三处的年降水量数据可能分别为（） A．150、500、1000 B．50、500、1000 C．150、1000、500 D．50、1000、500 2．关于图中甲、乙两地年降水差异的分析, 正确的是（）A．甲、乙两地年降水量差异不大,但甲小于乙 B．甲地降水集中在6月至9月,多地形雨 C．乙地降水集中在11月至次年3月,多锋面雨 D．甲地降水受夏季风的影响,乙地降水受西风的影响 思维过程

中国气象局风廓线雷达通用数据格式(V1.2)

风廓线雷达通用数据格式 （V1.2） 2007年9月

目录 1. 文件名编码规则 (3) 1.1 原始数据文件 (3) 1.2 产品数据文件 (3) 2．功率谱数据文件 (4) 3. 径向数据文件 (4) 3.1 文件组成单位 (4) 3.2 文件框架 (4) 3.3 文件结构 (6) 4. 实时的采样高度上的产品数据文件 (10) 4.1 文件组成单位 (10) 4.2 文件框架 (10) 4.3 文件结构 (10) 5. 半小时平均的采样高度上的产品数据文件 (12) 5.1 文件组成单位 (12) 5.2 文件框架 (12) 5.3 文件结构 (12) 6. 一小时平均的采样高度数据文件 (13) 6.1 文件组成单位 (13) 6.2 文件框架 (13) 6.3 文件结构 (13) 附件一功率谱数据格式 (15)

1. 文件名编码规则 根据实际需求，建议使用长文件名命名法，对各类文件名进行约定。文件名中的观测时间均为观测结束时间。 1.1 原始数据文件 原始数据文件包括功率谱数据文件、瞬时径向谱数据文件，对于原始数据文件，建议每次观测生成一个文件，文件名具体命名方法如下： Z_RADR_I _IIiii_yyyyMMddhhmmss_O_WPRD_雷达型号_数据类型.TTT 其中： Z：国内交换文件； RADR：表示雷达资料； I：表示后面的IIiii为风廓线雷达站的区站号； IIiii：区站号（按地面气象站的区站号）； yyyy：观测时间(年) (20**—)； MM：观测时间(月) (01—12)； dd：观测时间(日) (01—31)； hh：观测时间(时) (00—23)； mm：观测时间(分) (00—59)； ss：观测时间(秒) (00—59)； O：表示观测数据； WPRD：表示风廓线雷达资料； 雷达型号：见表1； 数据类型：功率谱数据文件用FFT表示； 径向数据文件用RAD表示； TTT：当TTT = BIN时，表示二进制文件； 当TTT = TXT时，表示文件格式为ASCII。 注：观测时间用世界时表示。 1.2 产品数据文件 产品数据文件包括实时的采样高度上的产品数据文件、半小时平均的采样高度上的产品数据文件，一小时平均的采样高度上的产品数据文件，文件名具体命名方法如下： Z_RADR_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_P_WPRD_雷达型号_产品标识.TXT 其中： Z：国内交换文件； RADR：表示雷达资料； I：表示后面的IIiii为风廓线雷达站的区站号； IIiii：区站号（按地面气象站的区站号）； yyyy：观测时间(年) (20**—)；

等降水量线的判读

遂宁东辰荣兴国际学校高2016级地理学科导学案 编号013 编写人：程君 审阅：何爱琼 班级： 学生姓名： 第二章 地球上的大气 第5讲 世界气候类型及分布 第2课时 等降水量线和气候类型判读 考点分析： 1、年降水量分布的一般规律。 2、等降水量线等值线图形语言解读及应用。 3、世界气候类型的判读方法 【知识链接】 1、等温线的判读方法—— 2、山地等温线向 弯曲；盆地等温线向 弯曲。 3、洋流流向和等温线的弯曲方向 。 4、 1月份：全球陆地等温线向 弯曲；海洋等温线向 弯曲。7月份相反。 即：一陆南，七陆北。 5、相邻两条等温线之间闭合等温线内的值—— 。 6、根据等温线的疏密判断温差大小 冬季 夏季 ；陆地 海洋 ，山地与高原边缘 ，平原与高原内部 。 7、温线分布特点分析： 。 8、气温的特点分布特点分析： 考点一：等降水量线的判读与应用 【自主学习】 1、降水形成的基本条件：物质条件—— 、 。 动力条件—— 、 。 2、降水类型： 3、影响降水的主要因素：海陆位置、大气环流、洋流、地形 、人类活动等。 4、降水的空间分布：赤道附近地区降水 ；两极地区降水 ；南北回归线两侧，大陆西岸降水 ，大陆东岸降水 ；中纬度沿海地区降水 ；内陆地区降水 。 【探究学习一】 1、判断降水的地区分布差异大小 密集：降水的地区分布差异大；稀疏：降水的地区分布差异小 2、判断等降水量线延伸方向。 （1）受海陆影响：等降水量线与海岸线大致平行——降水自沿海向内陆减少。 类型 暖湿空气上升原因 主要分布地区 上升运动形式 对流雨 强烈受热上升 赤道地区 我国夏季午后 热力对流 地形雨 受地形阻挡爬升 山区迎风坡 动力抬升 锋面雨 沿锋面抬升 中纬地区 我国东部夏秋季节降水 动力抬升 台风雨 辐合旋转上升 低纬大陆东部 夏秋季节的台闽粤 热力对流 动力抬升

《风廓线雷达选址要求》编制说明

气象行业标准《风廓线雷达选址要求》编制说明 一、工作简况 1.任务来源 本标准由中国气象局提出，全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC507）归口。2019年由中国气象局下达中国气象局气象探测中心，项目编号QX/T-2019-66，计划项目名称为《风廓线雷达选址要求》。 2.起草单位 本标准起草单位为：中国气象局气象探测中心。 3.标准主要起草人及其工作分工 本标准主要起草人为李瑞义、吴蕾、董德宝、熊尚威、杨馨蕊、陈俊、贾晓星、孙祥、汪学渊。其分工如下： 李瑞义，项目负责人，负责标准总体设计，标准编写审定，编制说明的编写审定； 吴蕾、董德宝、熊尚威负责调研，标准制定； 杨馨蕊、陈俊、贾晓星、孙祥、汪学渊，负责资料收集整理。 3.主要工作过程 （1）2018年3月，应业务需求，申报《风廓线雷达选址要求》，2018年4月获批。 （2）2018年，在官方收集、调研国外相关标准、规范等资料基础上，编制组完成《风廓线雷达选址要求》讨论稿（第一稿）。 （3）2019年1月，邀请中国气象局综合观测司、中国气象局气象探测中心、民航气象中心、厂家等多部门专家进行咨询，专家针对标准适用范围、具体技术等提出意见。 （4）2019年6月，根据上述专家意见，形成《风廓线雷达选址要求》讨论稿（第二稿）。 （5）2019年9月，《风廓线雷达选址要求》标准中期汇报，专家针对标准适用范围、体例、文字表述提出意见。 （6）2019年11月，根据中期汇报专家意见，修改完善，形成《风廓线雷达选址要求（征求意见稿）》。 （7）2019年12月，上报征求意见。 二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据 1.编制原则 本标准根据《中华人民共和国国家标准化法》、《中华人民共和国标准化法实施条例》及

等降水量线(一)

等降水量线（一） 一关于降水的基本知识 1、降水的必要条件：⑴大气过饱和⑵有凝结核 2、降水的主要类型 3、降水状况分析 ⑴低压带控制，多上升气流，多雨；高压带控制，多下沉气流，少雨 ⑵气流由低纬流向高纬（如西风带），多雨；气流由高纬流向低纬（如信风带、极地东风带）少雨 ⑶气流从海洋吹来，多雨；气流从大陆吹来，少雨 ⑷暖湿气流迎风坡，多雨；暖湿气流背风坡，少雨 ⑸暖流经过，多雨；寒流经过，少雨 ⑹干旱地区高山相对降水较多，形成雨岛；干旱地区的盆地内部降水较少

4、降水的世界分布 5、等降水量线图的判读 等降水量线：在地图上，把降水量相等的地点连接成的线，叫等降水量线。 等降水量线图的判读与上述等温线图的判读方法相似，也主要是看等降水量线的走向、疏密及数值等几个方面，其具体判读方法总结如下 （1）判断降水的地区分布差异大小 密集——降水的地区分布差异大 稀疏——降水的地区分布差别小 如下图，B地区等降水量线比A地密集，B地区降水分布差别比A地大。(图中单位mm，下同

(2)判断海陆影响 等降水量线与海岸线大致平行——降水自向减少 受海洋和盛行风影响 例：冬季西欧、我国降水量分布 (3)判断迎风坡和背风坡（地形） 等降水量线与山脉走向平行 一一多雨一侧为风坡，为雨少雨一侧为风坡 例：下图是我国新疆年等降水量线分布状况：A地处于伊犁河谷的天山迎风坡；B地则位于地形封闭的吐鲁番盆地，因此A地降水大于B地 需重点掌握的山脉： 我国——武夷山、天山、泰山、长白山、大兴安岭、南岭、祁连山、太行山、喜马拉雅山、台湾山脉等； 世界——落基山、安第斯山、阿巴拉契亚山、大分水岭、斯堪的纳维亚山脉等；岛屿上的山脉——海南岛、日本群岛、斯里兰卡岛等 （4）判断内陆地形 等降水量线呈封闭曲线，降水少，说明地形闭塞，深居内陆 （5）判断洋流影响 暖流流经的沿岸地区，降水增多 寒流流经的沿岸地区，降水减少 （6）判断大气环流影响 三圈环流： 赤道低气压带、副极地低气压带控制，降水多； 副热带高气压带、极地高气压带控制，降水少； 大陆西岸受西风带控制，降水多，若受地形的抬升作用，降水更多；

影响降水的因素及等降水量线图的判读

影响降水的因素及等降水量线图的判读 一、影响降水因素 （一）大气环流 1、 区，全年在副热带高压控制之下，盛行下沉气流，炎热干燥；我国的长江流域盛夏的伏旱天 气的形成；南极地区成为少雨带。 降雨，形成对流雨，如赤道地区。 带来水汽，降水较多； 风从陆地吹向海洋或湖面，空气干燥，降水很少。 如中纬度的大陆西岸是_____风的迎风岸，降水多，如欧洲西部，南北美洲的西部海岸；低纬度的大陆东岸是_____风的迎风岸，降水多，如马达加斯加东部，澳大利亚东北部，巴西高原东南热带雨林气候的形成都与_____风有关，而西部热带沙漠气候的形成，热带草原气候的干季则与_____风从陆地吹向海洋有关。 关键问题：熟悉气压带和风带的纬度分布和季节移动 例题3：下图为北纬60°一月份海陆气温示意图。读图完成问题。 （1）此时，下列说法不正确的是（） A．A地气温在同纬度地区中最高 B．B地盛行西风，气压最低 C．C地吹西北风，寒冷干燥 D．从A地至C地，气温逐步降低 （2）关于北纬60°大陆东西两岸的说 法，正确的是（） A．气温年较差不同，日较差相同 B．气候类型不同，自然带相同 C．濒临海洋不同，通航状况相同 D．洋流性质不同，大气环流形式相同 季风 夏季风从海洋吹向陆地，把大量的海洋水汽带到了陆地上，性质________，就有可能形成降水天气；冬季风从陆地吹向海洋，性质是_____，一般不会形成降水，天气晴朗。如东亚季风区，夏季___________，冬季__________；南亚季风区，在西南季风影响的季节形成___ ______季，东北季风控制时候形成_________季。 气旋、锋面 气旋控制下，盛行旋转上升气流，能达到过饱和状态，形成降水，如中纬度地区就多气旋雨，台风、飓风也带来大量的降水；在冷暖性质不同的气流交汇地区，往往会形成锋面雨。 我国东部地区的降水就是以锋面雨为主，4、56、7月份在长 7、8