天氣雷達

多普勒天氣雷達是一種以多普勒效應(yīng)為基礎(chǔ)的探測儀器，不僅可以探測云雨回波強度，由此定量估計暴雨量，而且可以獲得暴雨天氣系統(tǒng)及其周圍大氣的風(fēng)場信息，包括風(fēng)向、風(fēng)速和湍流等，由此推測和估算暴雨未來的發(fā)展趨勢。預(yù)報員通過對雷達回波和云的圖像、系統(tǒng)移動速度和移動方向等進行分析，及時捕捉到暴雨來臨，其發(fā)生、發(fā)展過程和狀態(tài)的信息，對于暴雨的預(yù)報和預(yù)警有著非常重要的作用。

我國開發(fā)和研制了新一代多普勒天氣雷達，它不僅可以利用云雨目標物對雷達所發(fā)射電磁波的散射回波來發(fā)現(xiàn)它們，并測定其空間位置、強弱分布、垂直結(jié)構(gòu)等，而且還可以利用物理學(xué)上的多普勒效應(yīng)來測定降水粒子的徑向運動速度，并通過這種速度信息來推斷降水云體的風(fēng)速分布、風(fēng)場結(jié)構(gòu)特征、垂直氣流速度等。因此新一代多普勒天氣雷達具有良好的定量測量回波強度的性能，可以定量估測大范圍降水；而且它是智能型的探測系統(tǒng)，除了實時提供各種圖像分析的信息外，還具有準實時的對多種災(zāi)害性天氣的自動識別、追蹤等產(chǎn)品。

風(fēng)廓線雷達是垂直指向的，具有晴空探測能力的多普勒雷達。氣象探空站測量高空風(fēng)、溫度和濕度一般都是通過施放探空氣球作為大氣流體的示蹤物進行探測。由于這種探測方法的時空分辨率較低，且由于高空氣流的作用會使氣球產(chǎn)生漂移，從而影響探測的精度和可靠性。而風(fēng)（溫）廓線雷達是自動化程度較高的氣象探測設(shè)備，由計算機控制，自動切換波束指向探測，自動采集數(shù)據(jù)，自動處理形成產(chǎn)品，自動傳送信息，可以明顯地提高大氣探測數(shù)據(jù)的精度和時空分辨率，對大氣進行連續(xù)不間斷地全天候觀測，提供大氣風(fēng)場和溫度廓線。風(fēng)廓線雷達能夠觀測與中尺度有關(guān)的垂直運動，其最顯著的優(yōu)點是對過境天氣系統(tǒng)進行連續(xù)的時間和垂直觀測，并記錄較小尺度特征的信息，因而對預(yù)報影響較大的天氣過程和局地天氣現(xiàn)象很有幫助，是中尺度系統(tǒng)監(jiān)測和研究的有力工具。

邊界層風(fēng)廓線雷達是風(fēng)廓線雷達的一種，廣泛應(yīng)用于大氣邊界層空氣質(zhì)量、中尺度天氣監(jiān)測和預(yù)報、垂直風(fēng)切變、湍流等方面的研究，對暴雨的監(jiān)測和研究也發(fā)揮了重要的作用。利用邊界層風(fēng)廓線雷達的測溫資料，可監(jiān)測強對流天氣發(fā)生前后大氣層結(jié)穩(wěn)定度條件及其隨時間的演變；其探測到的強信號噪聲比和負垂直速度可以反映降水的開始、結(jié)束以及降雨的強度；風(fēng)廓線雷達探測到的垂直速度大小隨高度的波動，以及這種波動發(fā)展的高度反映了大氣中垂直熱交換的程度，從而也是判斷對流發(fā)展強度的一個重要方法。