雷達(dá)試題及答案講解

1、1、當(dāng)波源和觀測(cè)者做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)者接受到的頻率和波源的頻率不同，其（頻率變化量）和（ 相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度大?。┯嘘P(guān)，這種現(xiàn)象就叫做多普勒效應(yīng)。2、判斷大冰雹最有效的方法是檢查強(qiáng)回波（A45dBZ）能否發(fā)展到（0°C）,特別是（-20°。等溫線高度以上。5、新一代天氣雷達(dá)近距離目標(biāo)物的探測(cè)能力受限的主要原因是（靜錐區(qū) ）的存在。6、天氣雷達(dá)主要雷達(dá)參數(shù)有（雷達(dá)波長(zhǎng)）、 （ 脈沖重復(fù)頻率PRF） 、脈沖持續(xù)時(shí)間（t ）和脈沖寬度（h）、（峰值功率）、（波束寬度）。9、電磁波在降水粒子上的散射，是（天氣雷達(dá)探測(cè)降水）的基礎(chǔ)。11、超級(jí)單體最本質(zhì)的特征是具有一個(gè)（深厚 持久的中氣旋）

2、。12、 在層狀云或混合云降水反射率因子回波中，出現(xiàn)了 （ 反射率因子較高的環(huán)形）區(qū)域，稱之為零度層亮帶。13、可能導(dǎo)致譜寬增加的非氣象條件有（ 天線轉(zhuǎn)速 ） （距離） （雷達(dá)的信噪比 ）15、產(chǎn)生強(qiáng)降水的中尺度對(duì)流回波的多普勒速度特征是（強(qiáng)的風(fēng)切變） 、 （ 強(qiáng)的輻合和形變）、 （深厚的積云對(duì)流）、 （旋轉(zhuǎn)環(huán)流）21、在徑向速度圖中，氣流中的小尺度氣旋（或反氣旋）表現(xiàn)為一個(gè)（最大和最小的徑向速度對(duì)），但兩個(gè)極值中心的連線和雷達(dá)的射線（相垂直）。23、 邊界層輻合線在新一代天氣雷達(dá)反射率因子圖上呈現(xiàn)為（ 窄帶回波），強(qiáng)度從幾個(gè)dBZ到十幾個(gè)dBZ24、 在比較大的環(huán)境垂直風(fēng)切變條件下，產(chǎn)生地面

3、直線型大風(fēng)的系統(tǒng)有 多單體風(fēng)暴、颮線和超級(jí)單體風(fēng)暴， 它們的一個(gè)共同預(yù)警指標(biāo)是（中層氣流輻合）。28、單位體積中云雨粒子后向散射截面的總和，稱為氣象目標(biāo)的（反射率） 。29、對(duì)于相同的脈沖重復(fù)頻率，C波段雷達(dá)的測(cè)速范圍大約是S波段 雷達(dá)測(cè)速范圍的（ 1/2 ） 。31、 新一代天氣雷達(dá)回波頂高產(chǎn)品中的回波頂高度（ 小于云頂高度） 。33、垂直風(fēng)廓線產(chǎn)品VWP寸分析（高低空急流、垂直風(fēng)切變、熱力平流類型 ）是有用的。34、 中氣旋是風(fēng)暴尺度環(huán)流，它能由 （ 切變尺度、 持續(xù)時(shí)間 尺度 、 垂直方向伸展厚度）來(lái)衡量。35、 濕下?lián)舯┝鞯念A(yù)警指標(biāo)是（ 云底以上的氣流輻合、反射率因子核心的下降 ）。3

4、6、 相比雨量計(jì)估計(jì)降水，雷達(dá)估計(jì)降水量的優(yōu)點(diǎn)為（ 空間分辨率高）、（范圍大）。38、颮線的（斷裂處）往往是強(qiáng)天氣容易發(fā)生的地方。39、相對(duì)風(fēng)暴螺旋度是衡量（風(fēng)暴旋轉(zhuǎn) ）潛勢(shì)的物理量41、 颮線是呈 （線性排列）的對(duì)流單體族，其長(zhǎng)和寬之比大于（ 5： 1）42、 （ 穩(wěn)定性和持續(xù)性）是超級(jí)單體與其他強(qiáng)風(fēng)暴的主要區(qū)別。43、強(qiáng)降水超級(jí)單體風(fēng)暴通常在低層具有豐富水汽、較低LFC（ 自由對(duì)流高度）和弱的對(duì)流前逆溫層頂蓋的環(huán)境中得以發(fā)展和維持。44、中氣旋是與強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴的（上升氣流）和后側(cè)（下沉氣流）緊密相連的小尺度渦旋，該渦旋滿足一定的（切變、 垂直伸展和持續(xù)性）判據(jù)。46、 大冰雹的產(chǎn)生與（ 風(fēng)暴

5、上升氣流的強(qiáng)度和尺度） 以及跨越上升氣流的（ 相對(duì)風(fēng)暴氣流）有關(guān)。47、雷電是由積雨云中冰晶（溫差起電）以及其它起電作用所造成的 云與地之間或云與云之間的放電現(xiàn)象。一般當(dāng)云頂發(fā)展到（-20 C）等溫線高度以上時(shí)，云中便有了足夠多的冰晶，因 止匕就會(huì)出現(xiàn)閃電和雷鳴。49、在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)雷達(dá)回波模式中，總是存在的回波帶是（ 螺旋雨帶）。1、圖上標(biāo)出每條電磁波屬于哪種折射答案：理想散射體，具截面為（T ,它能全部接收射到其上的電磁波，并全部均勻散射出去，其散射到雷達(dá)天線的電磁能流密度恰好等于等距離上實(shí)際散射體返回雷達(dá)天線的能流密度，則截面。為后向散射截面3、 什么是天線增益：答案：天線方向上某一距離上單位

6、面積的能流密度與均勻散射時(shí)同等距離上的能流密度 之比4、 什么是脈沖重復(fù)頻率答案：每秒產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖的數(shù)目5、 0 dBZ代表多少反射率因子單位？ 10dBZ 30dBz和40dBz分別代表多少反射率因子單位？答案：0.1、1000、10000 （mm6/m36、 目前雷達(dá)采用哪幾種體積掃描模式答案： VCP11 - VCP11( scan strategy #1 ， version 1 )規(guī)定5 分鐘內(nèi)對(duì)14 個(gè)具體仰角的掃描方式。VCP21 - VCP21( scan strategy #2 ， version 1 )規(guī)定6 分鐘內(nèi)對(duì)9 個(gè)具體仰角的掃描方式。VCP31 - VCP31(

7、scan strategy #3 ， version 1 )規(guī)定10分鐘內(nèi)對(duì)5個(gè)具體仰角的掃描方式。VCP32 - VCP32 ( scan strategy #3 ， version 2 )確定的10分鐘完成的5個(gè)具體仰角與VCP31相同。不同之處在于VCP31使用長(zhǎng)雷達(dá)脈沖而VCP3雛用短脈沖。WSR-98D 未定義VCP32。10、普通地物雜波特點(diǎn)：答案： 指有高塔或山脈等地物在雷達(dá)波束正常傳播情況下造成的雜波， 一般發(fā)生在距雷達(dá)較近的地方，對(duì)于任一特定的仰角，典型的固定地物雜波污染從一個(gè)體掃描到下一個(gè)體掃描很少有變化，并且大多數(shù)時(shí)間都會(huì)出現(xiàn)。一般都有較高的反射率，其徑向速度接近零。11

8、、雜波信號(hào)與氣象信號(hào)的區(qū)別：答案： 一個(gè)雜波信號(hào)的特征是具有較高的回波功率， 徑向速度以零為中心分布，譜寬很窄。一個(gè)氣象信號(hào)具有變化的回波功率，徑向速度很少以零為中心分布13、雷達(dá)速度圖上“紫色”的意義答案：在多程回波出現(xiàn)疊加的情況下，對(duì)于出現(xiàn) 回波疊加的庫(kù)，如果功率比超過(guò)閾值，較小回波對(duì)應(yīng)目標(biāo)位置將標(biāo)為 紫色, 若果功率比不超過(guò)閾值，則所有疊加的回波對(duì)應(yīng)的目標(biāo)距離處將標(biāo)為紫色14、簡(jiǎn)述右圖展示的雷達(dá)站附近上空風(fēng)場(chǎng)特征答案：風(fēng)向隨高度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)風(fēng)速不隨高度變化熟甑 VELOCIKY» NM a? NM AEBASE VELOCITY §2 NM 27 NM RES15、簡(jiǎn)述

9、右圖展示的雷達(dá)站附近上空風(fēng)場(chǎng)特征答案：風(fēng)向不隨高度變化風(fēng)速隨高度先增后減ICAH ZEIKfAT the ED&E有低空急流16、簡(jiǎn)述右圖展示的天氣系統(tǒng)位置和雷達(dá)站附近上空風(fēng)場(chǎng)特征答案：冷鋒移過(guò)雷達(dá)站冷鋒后部為西北風(fēng)，風(fēng)向隨PA5E VULUUIIT NM 27 NW高度逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，冷鋒前為西南風(fēng)5 一輻散6 反氣旋式輻合7 反氣旋式旋轉(zhuǎn)8 反氣旋式輻散18、反射率因子回波大致可分為哪三種， 各自在雷達(dá)上表現(xiàn)出的特征是什么？答案：積狀云降水回波；結(jié)構(gòu)密實(shí)層狀云降水回波；均勻的紋理積狀云和層狀云混合降水回波；絮狀結(jié)構(gòu)19、垂直液態(tài)水含量（VIL）的優(yōu)點(diǎn)答案：能確定大多數(shù)冰雹的位置一旦臨界

10、值被確定，可用于辨別有大冰雹的風(fēng)暴持續(xù)的高VIL值可能與超級(jí)單體風(fēng)暴有關(guān)快速降低的VIL值也許意味著破壞性大風(fēng)的開始20、冰雹算法主要考慮哪些因素答案：a-8km以上有超過(guò)30dBz的反射率因子；b-單體的最大反射率因子超過(guò)55dBZ； c-中層反射率因子超過(guò)50dBZ； d-具有低層弱回波 區(qū)和中層懸垂結(jié)構(gòu)21、簡(jiǎn)述雷達(dá)定量測(cè)量降水的基本步驟。答案：雷達(dá)定量測(cè)量降水的基本步驟：首先利用每個(gè)體掃的最低4個(gè)仰角的反射率因子求得混合掃描反射率因子， 其次 根據(jù)Z-R關(guān)系求得降水率，然后對(duì)時(shí)間累加得出某段時(shí)間 內(nèi)的累積降水，最后利用雨量計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)雷達(dá)估測(cè)降水進(jìn)行 調(diào)整、輸出。22、簡(jiǎn)述影響雷達(dá)定量降水

11、估算精度的因子。答案：影響降水估算精度的因子有：不恰當(dāng)?shù)腪-R關(guān)系、雷達(dá)本 身的定標(biāo)誤差、濕的天線罩、零度層亮帶、遠(yuǎn)距離處雷達(dá) 波束從降水系統(tǒng)上面穿過(guò)、地物雜波、冰雹影響等。23、何為最大不模糊距離答案：最大不模糊距離：最大不模糊距離是指一個(gè)發(fā)射脈沖在下 一個(gè)發(fā)射脈沖發(fā)出前能向前走并返回雷達(dá)的最長(zhǎng)距離。RmaxC2 PRF24、何為雷達(dá)反射率因子答案：在單位體積中，所有散射粒子直徑六次方之和，稱為雷達(dá)反射率因子。25、簡(jiǎn)述零度層亮帶是如何產(chǎn)生的答案：0 “度層”以上，較大的水凝物多為冰晶和雪花，反射率不大；下降過(guò)程中經(jīng)過(guò)0度層開始融化，表面出現(xiàn)水膜，尺度不變，反射率由于水膜出現(xiàn)而迅速增加；當(dāng)粒

12、子進(jìn)一步下降完全融化成水滴時(shí)，尺度減小，同時(shí)末速度增大，使單位體積水滴個(gè)數(shù)減少，反射率因子降低。26、產(chǎn)生對(duì)流風(fēng)暴的環(huán)境因子有哪些答案：大氣熱力層結(jié)或熱力不穩(wěn)定（對(duì)流有效位能cape） 、垂直風(fēng)切變、水汽條件、觸發(fā)機(jī)制或抬升條件（鋒面、干線、陣風(fēng)鋒等）27、簡(jiǎn)述相對(duì)風(fēng)暴螺旋度的意義和作用答案： 指相對(duì)風(fēng)暴風(fēng)場(chǎng)和順流線方向渦度的積分效應(yīng)；其大小與速度矢端圖上兩個(gè)層次之間相對(duì)風(fēng)暴所掃過(guò)的區(qū)域面積成比例 ； 能夠用以估計(jì)風(fēng)暴從上升氣流中獲得的旋轉(zhuǎn)潛勢(shì)大小。28、超折射形成的條件答案： 大氣中折射指數(shù)n 隨高度迅速減少或逆溫和/ 或濕度隨高度迅速減??；超折射回波主要出現(xiàn)在最低掃描仰角。29、強(qiáng)降水超級(jí)

13、單體風(fēng)暴低層反射率因子特征及其意義。答案： 寬廣的鉤狀、逗點(diǎn)狀和螺旋狀的回波表明強(qiáng)降水包裹著中氣旋；前側(cè)V型缺口回波表明強(qiáng)的入流氣流進(jìn)入上升氣流； 后側(cè)V型缺口回波表明強(qiáng)的下沉氣流，并有可能引起破壞 性大風(fēng)。30、簡(jiǎn)述對(duì)流造成的災(zāi)害性天氣答案：下沉氣流造成的地面陣風(fēng)速度超過(guò)18m/s;任何形式的龍卷；直徑大于2cm的冰雹；暴洪。31、簡(jiǎn)述龍卷渦旋特征（TVS）答案：在 雷達(dá)徑向速度圖上可識(shí)別一種與龍卷緊密關(guān)聯(lián)的比中氣旋尺度小 的旋轉(zhuǎn)快的渦旋， 在速度圖上表現(xiàn)為像素到像素的很大的風(fēng)切變。32中氣旋的判別標(biāo)準(zhǔn)是什么？答案： （ 1）核區(qū)直徑小于等于10公里，旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)相應(yīng)的數(shù)值；（ 2）垂直伸展

14、高度超過(guò)風(fēng)暴垂直厚度的三分之一；（ 3）以上兩個(gè)條件都滿足的持續(xù)時(shí)間至少是2 個(gè)體掃。33、通常將中氣旋分為哪三級(jí)？在距離雷達(dá)50km處對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度各為多少？答案：通常將中氣旋分為弱、中、強(qiáng)三級(jí)。旋轉(zhuǎn)速度：分別為12m/s、 16m/s、 22m/s。34、請(qǐng)解釋三體散射回波產(chǎn)生的原因。答案： 雷達(dá)電磁波經(jīng)大雹塊區(qū)域后有一部分被散射到地面 ， 地面將這部分電磁波反射到由大雹塊構(gòu)成的強(qiáng)散射區(qū)域，然后又被大雹塊區(qū)域散射回雷達(dá)，從而造成傳播距離加長(zhǎng)，被雷達(dá)處理成是冰雹塊離雷達(dá)的距離加上冰雹塊離地面的距離的2 倍。35、 利用新一代天氣雷達(dá)回波圖像分析強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)時(shí)主要是用哪些產(chǎn)品？并給出強(qiáng)對(duì)流回

15、波特征？（至少寫出8 個(gè)產(chǎn)品及4 個(gè)特征）答案：對(duì)強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)的雷達(dá)探測(cè)產(chǎn)品有：反射率因子R、平均徑向速度V、相對(duì)于風(fēng)暴的平均徑向速度 SRM組合反射率因子CR反射率因子垂直剖面、垂直累積液態(tài)水量VIL、回波頂ET、冰雹指數(shù)HI、一小時(shí)累積降水 OHR強(qiáng)天氣分析SWA中氣旋M等產(chǎn)品。它們可能是下列特征：弱回波區(qū)、有界弱回波區(qū)、中氣旋、風(fēng)暴頂輻散、三體散射長(zhǎng)釘、鉤狀回波、前側(cè) V型梢口、后側(cè)入流V型槽口等。36、導(dǎo)致相對(duì)高的譜寬的氣象條件答案： （ 1）鋒面邊界、雷暴出流邊界（2）雷暴（ 3）切變區(qū)域（ 4）湍流（5）風(fēng)切變（6）降落速度不同的雨和雪37、脈沖風(fēng)暴回波結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)答案： （ 1）初始

16、回波出現(xiàn)的高度一般在6-9km（ 2）強(qiáng)回波中心值一般大于50dBZ。（ 3）強(qiáng)中心高度一般在-10 等溫線的高度左右。38、冷池與風(fēng)暴發(fā)展的關(guān)系答案： 在 弱垂直風(fēng)切變環(huán)境中，由于風(fēng)暴冷性外流氣流很快切斷低層的暖濕氣流，從而使得風(fēng)暴生命史較短；強(qiáng)的垂直風(fēng)切變能使風(fēng)暴維持較長(zhǎng)時(shí)間。這是由于當(dāng)垂直風(fēng)切變強(qiáng)時(shí)，風(fēng)暴入流氣流和陣風(fēng)鋒的冷池氣流之間的平衡給發(fā)展中的風(fēng)暴單體提供了源源不斷的暖濕空氣。同時(shí)產(chǎn)生于對(duì)流層中層強(qiáng)旋轉(zhuǎn)作用的抬升力也能加強(qiáng)主上升氣流側(cè)翼新生單體的發(fā)展（風(fēng)暴的傳播）。40、 “顯著弓形回波”特征答案：在弓形回波前沿（入流一側(cè)）存在高反射率因子梯度區(qū)；弓形回波入流一側(cè)存在弱回波區(qū) WE

17、R早期階段）；回波頂位于 WER或高反射率因子梯度區(qū)之上； 弓形回波的后側(cè)存在弱回波通道或RIN (后側(cè)入流缺口)，表明存在強(qiáng)的下沉后側(cè)入流急流。顯 著弓形回波意味著比普通弓形回波增加的災(zāi)害潛勢(shì)。三、問(wèn)答題：1、說(shuō)明中氣旋成熟階段特征答案：(1)是中氣旋強(qiáng)度最強(qiáng)的階段(2)具有最大的旋轉(zhuǎn)速度和形成龍卷的最大潛勢(shì)。(3)中氣旋核達(dá)到最低，伸展厚度達(dá)到最深。(4)結(jié)構(gòu)上為上升和下沉氣流各占一半。(5)在低層，上升氣流下方的輻合和中氣旋的旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，產(chǎn) 生輻合旋轉(zhuǎn)；(6)在中下層為純粹的旋轉(zhuǎn)(7)在中上層，風(fēng)暴頂部的輻散和中氣旋的旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，產(chǎn)生輻散旋轉(zhuǎn)。(8)風(fēng)暴頂部只存在純粹的輻散。2、說(shuō)明右側(cè)

18、四幅雷達(dá)速度圖展示的天氣系統(tǒng)，并闡述理由kt Th >. t St»r* Vn I - Ri-apFr i £1: 141 2f!-A#r-l-1Figure 2*32. Four quadrant display of different elevation angles through a §torm. Note that the to the south of the display and that the small scale features change with height.kt lx答案：中丫尺度風(fēng)暴（ 1）同一高度上小區(qū)域內(nèi)有最大流入

19、速度、最大流出速度中心相鄰。（ 2）低層（0.5 度、 1.5 度）最大流出速度較最大流入速度距雷達(dá)更近，為氣旋式輻合（ 3）中層（2.4 度）最大流出速度較最大流入速度距雷達(dá)更遠(yuǎn)，為氣旋式輻散（ 4）高層（6.0 度）最大流出速度與最大流入速度位于同一徑向上，且最大流出速度位于最大流入速度的外側(cè)，為純輻散。3、雷達(dá)降水估計(jì)誤差主要來(lái)自哪些方面？答案： （ 1）雷達(dá)波束從降水系統(tǒng)頂掃過(guò)導(dǎo)致降水過(guò)低估計(jì)（ 2）降水蒸發(fā)導(dǎo)致降水過(guò)高估計(jì)（ 3）地形對(duì)降水的加強(qiáng)作用導(dǎo)致降水過(guò)低估計(jì)（ 4）雷達(dá)在亮帶取樣導(dǎo)致降水過(guò)高估計(jì)（ 5）不適合的Z-R 關(guān)系（ 6）超折射回波存在導(dǎo)致降水過(guò)高估計(jì)4、判斷大冰雹的方法