《雷達氣象學》課件：4多普勒雷達探測非降水

1、多普勒雷達探測非降水回波晴空大氣回波晴空大氣回波云的回波云的回波霧的回波霧的回波晴空回波 晴天條件下,多普勒天氣雷達可以采用最慢速度旋轉(zhuǎn)(0.5周/分)掃描,這樣可以在有效照射體積內(nèi)收集更多的樣本,以提高從噪音中提取信號的能力.在雷達顯示器上出現(xiàn)強度很弱很弱的回波和平均徑向速度. 由于較早時不知道晴空有回波的原因,所以亦稱為“鬼波、鬼波、仙波、仙波、Angel回波回波”等近代，隨著雷達功率增大和靈敏度增高，已探明晴空回波主要是由鳥類，昆蟲和大氣中強折鳥類，昆蟲和大氣中強折射指數(shù)梯度區(qū)射指數(shù)梯度區(qū)對雷達脈沖波產(chǎn)生的后向散射造成的回波常表現(xiàn)為園點狀、窄帶狀、層狀、環(huán)狀等，且尺度也不等。圓點狀晴空回

2、波 熱對流泡上的折射指數(shù)梯度可以形成這種點狀回波。在暖季里地表受熱就出現(xiàn)一些熱對流泡，泡內(nèi)的暖濕空氣與泡外的環(huán)境空氣間形成一個界面，界面附近湍流混合很強，折射指數(shù)變化很大，造成了對電磁波的散射，在泡頂部散射最強，形成了點狀回波。這些回波日變化明顯，一般在13-14時具有最大濃度、強度和高度?；夭ǜ叨纫话悴怀^2-3公里，強度只有5dBz-10 dBz。 窄帶晴空回波晴空窄帶回波晴空窄帶回波 多半出現(xiàn)在多半出現(xiàn)在夏季的下午到傍晚，夏季的下午到傍晚，窄帶維持時間常在小時窄帶維持時間常在小時左右，左右，常呈細長帶狀常呈細長帶狀,也可呈圓弧也可呈圓弧彎曲狀，其長度為彎曲狀，其長度為20-30公公里至里

3、至150-160公里，寬度只公里，寬度只有有1-2公里，公里，出現(xiàn)在大氣低層。出現(xiàn)在大氣低層。窄帶的強度也只有窄帶的強度也只有5-10dBz，個別強度可達個別強度可達17dBz，所以，所以窄帶一般只能在離雷達較窄帶一般只能在離雷達較近處探測到。只有強度比近處探測到。只有強度比較強的晴空回波才能在離較強的晴空回波才能在離測站較遠處探測到，例如測站較遠處探測到，例如:北京地區(qū)曾觀測到離測站北京地區(qū)曾觀測到離測站160公里遠地方的窄帶回波。公里遠地方的窄帶回波。當窄帶經(jīng)過測站時，地面風向突變，有時陣風驟起、溫度驟降、濕度加大，窄帶過后，氣象要素又恢復正常，因此，窄帶反映了大氣中溫、壓、濕的不連續(xù)，密

4、度、風的不連續(xù)，它很大程度是雷雨消散時，強烈的下沉氣流把冷空氣帶到地面向四周輻散與環(huán)境的暖空氣之間形成的密度不連續(xù)面造成折射指數(shù)的突變，導致對電磁波的散射。窄帶的附近空氣有明顯的輻合 晴空翻滾湍流重力波成因：氣旋暖區(qū)一個殘留雷暴高壓或重力波成因：氣旋暖區(qū)一個殘留雷暴高壓或其它中尺度系統(tǒng)，如海風鋒等流出的密度流其它中尺度系統(tǒng)，如海風鋒等流出的密度流邊界的后面，有時會產(chǎn)生強度為邊界的后面，有時會產(chǎn)生強度為10dbz或更弱或更弱的平行帶狀回波，這些平行帶狀回波稱為重的平行帶狀回波，這些平行帶狀回波稱為重力波力波 根據(jù)根據(jù)VAD探測的風廓線在探測的風廓線在3000英尺處有南北風交替，飛機探英尺處有南北

5、風交替，飛機探測，飛行員報告遇到不尋常的測，飛行員報告遇到不尋常的顛簸，強的風切變造成飛機失顛簸，強的風切變造成飛機失事事 分析：零線呈東西走向，上半圓為離開雷達徑向速度，所有等值線都匯集在中心，由此推斷，根據(jù)規(guī)則本站近地面至900米低空一致吹南風，風速約為7m/s變化不大。根據(jù)左右兩張圖對比，可以看出，上半圓的回波是發(fā)生在城郊上空的鳥和昆蟲引起的回波。 晴空實例分析晴空實例分析云的回波層狀云回波特征層狀云回波特征PPI:一般呈片狀或薄膜狀，回波強度較弱，回波邊緣比較模糊；RHI:常平鋪成一長帶，云頂、云底較平緩，回波帶的垂直厚度大致為云的厚度，依據(jù)回波底的高度可區(qū)分出高、中、低云。對流云回波特征對流云回波特征 PPI:通常呈小塊狀，零散、 孤立、尺度小;RHI:呈柱狀,底部不及地,發(fā)展迅速,若條件許可,能在很短時間內(nèi)由云發(fā)展成為陣雨或雷雨。仰角1.5的強度PPI掃描2012年4月15日23:00時。層狀云RHI對流云RHI霧的回波 霧滴和云滴一樣，粒子非常小，只有波長較短、霧滴和