強(qiáng)對(duì)流天氣是指出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)、龍卷風(fēng)、冰雹和颮線等現(xiàn)象的災(zāi)害性天氣，它發(fā)生在對(duì)流云系或單體對(duì)流云塊中，在氣象上屬于中小尺度天氣系統(tǒng)。這種天氣的水平尺度一般小于200公里，有的僅有幾公里。這種天氣破壞力很強(qiáng)，它是氣象災(zāi)害中歷時(shí)短、天氣劇烈、破壞性強(qiáng)的災(zāi)害性天氣。世界上把它列為僅次于熱帶的氣旋、地震、洪澇之后第四位具有殺傷性的災(zāi)害性天氣。

　　對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生和移動(dòng)作好預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，可利用氣象雷達(dá)監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)氣象臺(tái)、站聯(lián)防來(lái)預(yù)報(bào)強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生，監(jiān)視它的活動(dòng)，還可利用地球同步衛(wèi)星連續(xù)拍攝的云圖照片，對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生、發(fā)展、移動(dòng)及消亡進(jìn)行探索、追蹤，配合天氣形勢(shì)圖分析，有助于判斷強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)地區(qū)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，從而可提高強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)水平;及時(shí)發(fā)布預(yù)報(bào)信息，以便在強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)以前采取必要的防御措施。

　　8月下旬，北京召開(kāi)海陀山新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收會(huì)。雷達(dá)系統(tǒng)的工程建設(shè)和運(yùn)行環(huán)境符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范，能夠保障雷達(dá)正常運(yùn)行，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。海陀山雷達(dá)系統(tǒng)具備雙偏振探測(cè)功能，能夠更精細(xì)地探測(cè)獲取降水、降雪以及冰雹等雷達(dá)回波特征，提高雷達(dá)對(duì)降水粒子相態(tài)識(shí)別能力、降水估測(cè)水平。

　　天氣雷達(dá)是氣象雷達(dá)的一種，是監(jiān)測(cè)和預(yù)警強(qiáng)對(duì)流天氣的主要工具，其工作原理是通過(guò)發(fā)射一系列脈沖電磁波，利用云霧、雨、雪等降水粒子對(duì)電磁波的散射和吸收，為探測(cè)降水的空間分布和鉛直結(jié)構(gòu)，并以此為警戒跟蹤降水系統(tǒng)。天氣雷達(dá)常用的波長(zhǎng)大多在1-10cm范圍。因10cm波長(zhǎng)的衰減小，用于探測(cè)臺(tái)風(fēng)、暴雨及冰雹較好。國(guó)內(nèi)普遍使用的是國(guó)產(chǎn)713雷(5.6cm)、714雷達(dá)(10cm)和711雷達(dá)(3.2cm)，可探測(cè)雷達(dá)站周圍幾百公里范圍內(nèi)的天氣系統(tǒng)。

　　天氣雷達(dá)多為脈沖雷達(dá)，它以一定的重復(fù)頻率發(fā)射出持續(xù)時(shí)間很短(0.25～4微秒)的脈沖波,然后接收被降水粒子散射回來(lái)的回波脈沖。降水對(duì)雷達(dá)發(fā)射波的散射和吸收同雨滴譜、雨強(qiáng)、降水粒子的相態(tài)、冰晶粒子的形狀和取向等特性有關(guān)(見(jiàn)云和降水粒子的微波散射、云和降水粒子的微波吸收)。因此，分析和判定降水回波，可以確定降水的各種宏觀特性和微物理特性。在降水回波功率和降水強(qiáng)度之間已建立有各種理論和經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系式，利用這些關(guān)系，可以根據(jù)回波功率測(cè)定雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)的降水強(qiáng)度分布和總降水量(見(jiàn)雷達(dá)測(cè)量降水)。

　　天氣雷達(dá)由以下幾個(gè)基本部分組成：

　　發(fā)射機(jī)──產(chǎn)生高頻脈沖，定向天線──發(fā)射探測(cè)脈沖和接收回波脈沖，按收機(jī)──放大回波脈沖信號(hào)，顯示器──顯示氣象目標(biāo)物(如降水區(qū)、風(fēng)暴)相對(duì)于雷達(dá)的位置、回波強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)。

　　天氣雷達(dá)常用的顯示器有三種：

　?、倬嚯x顯示器(A顯或A/R顯)。顯示不同距離上氣象目標(biāo)物的回波強(qiáng)度的一種儀器。

　?、谄矫嫖恢蔑@示器 (PPI)。以雷達(dá)站為顯示中心，把氣象目標(biāo)物的方位和距離的平視圖以極坐標(biāo)形式顯示出來(lái)的一種指示儀器。它可反映降水區(qū)、風(fēng)暴等的水平分布。

　?、劬嚯x高度顯示器 (RHI)。把在給定方位的鉛直平面內(nèi)氣象目標(biāo)物的距離和高度以直角坐標(biāo)形式顯示出來(lái)的一種指示儀器。它可反映降水區(qū)、風(fēng)暴等的鉛直結(jié)構(gòu)。70年代以后，定量探測(cè)的天氣雷達(dá)還附有小型計(jì)算機(jī)的數(shù)字處理系統(tǒng)。

　　常規(guī)天氣雷達(dá)的探測(cè)原理是利用云雨目標(biāo)物對(duì)雷達(dá)所發(fā)射電磁波的散射回波來(lái)測(cè)定其空間位置、強(qiáng)弱分布、垂直結(jié)構(gòu)等。新一代多普勒天氣雷達(dá)除能起到常規(guī)天氣雷達(dá)的作用外，還可以利用物理學(xué)上的多普勒效應(yīng)來(lái)測(cè)定降水粒子的徑向運(yùn)動(dòng)速度，推斷降水云體的移動(dòng)速度、風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征、垂直氣流速度等。新一代多普勒天氣雷達(dá)可以有效地監(jiān)測(cè)暴雨、冰雹、龍卷等災(zāi)害性天氣的發(fā)生、發(fā)展;同時(shí)還具有良好的定量測(cè)量回波強(qiáng)度的性能，可以定量估測(cè)大范圍降水;多普勒天氣雷達(dá)除實(shí)時(shí)提供各種圖像信息外，還可提供對(duì)多種災(zāi)害性天氣的自動(dòng)識(shí)別、追蹤產(chǎn)品。

　　什么是雙偏振探測(cè)

　　既能發(fā)射和接收水平偏振波又能發(fā)射和接收垂直偏振波的雷達(dá)。雙偏振天氣雷達(dá)是進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)的重要設(shè)備保障,它根據(jù)不同的降水粒子對(duì)不同極化電磁波的散射特性的差異來(lái)區(qū)分不同的降水,從而達(dá)到對(duì)降水類型的識(shí)別和分類。雙偏振天氣雷達(dá)是在多普勒天氣雷達(dá)的基礎(chǔ)上增加了雙偏振功能的雷達(dá),它能夠發(fā)射水平極化波和垂直極化波得到更多的氣象參數(shù),氣象參數(shù)越多氣象目標(biāo)的識(shí)別就越準(zhǔn)確.信號(hào)處理系統(tǒng)是雙偏振天氣雷達(dá)的核心所在,處理結(jié)果的好壞直接影響氣象目標(biāo)的識(shí)別強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程一般都伴隨有強(qiáng)烈的雷電活動(dòng),利用有效的雙偏振雷達(dá)探測(cè)技術(shù),能更好地了解雷電起電機(jī)制和原理,為雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警和防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)具有重要作用。閃電定位儀可以實(shí)時(shí)獲得地閃發(fā)生的時(shí)間、位置、強(qiáng)度以及極性等特征,而雙偏振多普勒天氣雷達(dá)可以探測(cè)到與閃電發(fā)生密切相關(guān)的雙偏振參量差分反射率因子Z_(DR)、相關(guān)系數(shù)ρ_(HV)、差分傳播相移率K_(DP)等。雙偏振參量所反映的云內(nèi)微觀粒子的信息與閃電發(fā)生的關(guān)系為雷電監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)預(yù)警提供重要的參考依據(jù)。

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