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1、多普勒天气雷达练习题练习题21业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描形式VCP11、VCP21、VCP312多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于：前者能够测量目的物沿雷达径向速度，进而大大加强了天气雷达对各种天气系统十分是强对流天气系统的识别和预警能力。3新一代雷达系统对灾祸天气有强的监测和预警能力。对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于400km。4新一代雷达系统对灾祸天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于150km。5新一代雷达观测的实时的图像中，提供了丰富的有关强对流天气信息。6
2、新一代雷达速度埸中，辐合或辐散在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线一致。7新一代雷达速度埸中，气流中的小尺度气旋或反气旋，在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，但中心连线走向则与雷达射线相垂直。8新一代天气雷达观测采用的是北京时。计时方法采用24小时制，计时精度为秒。9速度场零等值线的走向不仅表示风向随高度的变化，同时表示雷达有效探测范围内的冷、暖平流。10在距离雷达一定距离的一个小区域内，通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析，能够确定该区域内的气流辐合、辐散和旋转等特征。11天气雷达是用来探测大气中降水区的位置、大小、强度及变化12气象目
3、的对雷达电磁波的散射是雷达探测的基础。13气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。当雷达波长确定后，球形粒子的散射情况在很大程度上依靠于粒子直径D和入射波长之比。对于D远小于情况下的球形粒子散射称为瑞利散射；而D与尺度相当情况下的球形粒子散射称为Mie米散射。14多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测反射率因子,用高脉冲重复频率PRF测速度。15每秒产生的触发脉冲的数目，称为脉冲重复频率，用PRF表示。两个相邻脉冲之间的间隔时间，称为脉冲重复周期，用PRT表示，它等于脉冲重复频率的倒数。16降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成正比。与取样体积到雷达的距离的平方成反比
4、。17S波段天气雷达是10cm波长的雷达。18在天线方向上两个半功率点方向的夹角称为c波束宽度。19在强回波离雷达较近时，有可能产生旁瓣造成虚假回波.20降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而增大。210dBZ、10dBZ、30dBZ和40dBZ对应的Z值分别为1、1000、10000(mm6/m3)。22SA雷达基数据中反射率因子的分辨率为(1km1)。23写出Z-I关系的表达公式(bZ)AI24Ze的物理意义是所有粒子直径的次方之和。25雷达反射率是单位体积中，所有降水粒子的雷达截面之和。26雷达气象方程讲明回波功率与距离的二次方成反比。27在雷莱散射时，散射截面Qs比后向散射截面小。2
5、8降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而增大。29大水滴的后向散射截面总比小水滴的后向散射截面大很多。30大冰雹的后向散射截面随着降落经过其外表开场融化而增大。31电磁波能量沿传播途径减弱的现象，称为衰减。为减少衰减，我国一般在沿海地区安装S波段雷达。32S波段和C波段的雷达在传播经过中主要遭到降水的衰减，衰减是由降水粒子对雷达波的散射和吸收造成的。33对于一样的脉冲重复频率，C波段雷达的测速范围大约是S波段雷达测速范围的1/2。34在雷达产品中，反射率因子的最高显示分辨率为1km。35在50km以外我国新一带天气雷达的降水估测使用的仰角是度36对于靠近雷达的强对流回波，应尽量用抬高仰角。3
6、7质点在电磁波作用下产生散射时，散射能量在空间的分布是不均匀的。38反射率因子的大小反映了气象目的内部降水粒子的尺度和数密度，常用来表示气象目的的强度。39单位体积中云雨粒子后向散射截面的总和，称为气象目的的反射率。40假设单位体积中有400粒直径为1mm的降水粒子，6粒直径为2mm的降水粒子，3粒直径为3mm的降水粒子和1粒直径为4mm的降水粒子，它们对反射因子的奉献是4mm3mm1mm2mm。41假设单位体积中有90粒直径为1mm的降水粒子，6粒直径为2mm的降水粒子，3粒直径为3mm的降水粒子和1粒直径为4mm的降水粒子，它们对反射因子的奉献是1mm2mm3mm4mm。42一般来讲，雷达
7、反射率因子越大，雨强就越大，但这个关系式会遭到BC的很大影响。A、衰减B、零度层亮带C、冰雹D、距离43多普勒天气雷达的应用领域主要在于对灾祸性天气的监测和预警。还能够进行较大范围的降水定量估测，获取降水和降水运体的风场构造，改善高分辨率数值天气预报形式的初值场。44多普勒雷达主要是由雷达数据收集子系统RDA数据收集、雷达产品生成系统RPG数据处理、主用户处理器PUP用户终端三个部分组成。45PUP显示雷达回波时，所标注的回拨所在高度是假定大气为标准大气的情况下计算得到的。46新一代天气雷达回波顶高产品中的回波顶高度小于云顶高度。47使用PPI上的雷达资料时，不同R处回波处于不同的高度上。48
8、在雷达PPI图上，以雷达为中心，沿着雷达波束向外，随着径向距离的增加距地面的高度增加。49雷达探测到的任意目的的空间位置可根据仰角、方位角、斜距求得。50在大气基本知足水平均匀并且雷达周围有降水的条件下，通过分析某一个仰角扫过的圆锥面内径向速度的分布，能够大致判定雷达上空大尺度的风向、风速随高度变化的情况。从某一仰角扫描径向速度的分布可以以判定速度不连续面。51多普勒雷达的局限性abd使其探测能力下降或受限。a波束中心的高度随距离增加b波束中心的宽度随距离增加c距离折叠d静锥区的存在52降水回波反射率因子回波大致能够分为哪几种类型CEF。A、阵雨回波B、暴雨回波C、积云降水回波D、雷阵雨回波E
9、、层状云降水回波F、积云层状云混合型降水回波53在层状云或混合云降水反射率因子回波中，出现了反射率因子较高的环行区域，成为零度层亮带。54在0c层附近，反射率因子回波忽然增加，会构成零度层亮带。零度层亮带通常在高于的仰角比拟明显。55降水算法要求用来导出降水率的反射率因子的取样位于零度层亮带下面的区域。56降水回波的反射率因子一般在在15dbz以上。层状云降水回波的强度很少超过35dbz。大片的层状云或层状云积状云混合降水大都会出现零度层亮带。57当波源和观测者做相对运动时，观测者接收到的频率和波源的频率不通，其频率变化量和相对速度大小有关，这种现象叫做多普勒效应。多普勒天气雷达是利用多普勒效
10、应来测量质点相对于雷达的径向速度。58电磁波在真空中是沿直线传播的，而在大气中由于折射指数分布的不均匀性，就会产生折射，使电磁波的传播途径发生弯曲。59压、湿随高度变化的不同，导致了折射指数分布的不同，使电磁波的传播发生弯曲，一般有标准大气折射、临界折射、超折射、负折射、零折射五种折射现象。60当雷达波束途径曲率大于地球外表曲率时，称之为超折射。超折射一般发生在温度随高度升高而增加、湿度随高度增加而迅速减小的大气层中。61超折射回波主要出如今最低扫描仰角。62非降水回波包括：地物回波、海浪回波、昆虫和鸟的回波、大气折射指数脉动引起的回波、云的回波等。63超拆射回波是由于大气中拆射指数n随高度迅
11、速减小而造成的。64大气中出现超折射时，电磁波传播途径微微向下弯曲。65通常，超折射回波的本质是地物回波。66地物杂波主要有固定地物杂波和超折射地物杂波。67人们把雷达观测到早上所出现的超折射回波，作为一种预算午后可能产生强雷暴的指标是由于低空有暖干盖有利于对流不稳定能量储存。68可能导致谱宽增加的非气象条件有：天线转速、距离、雷达的信噪比。69多普勒天气雷达的数据质量主要遭到地物回波、速度模糊和距离折叠的影响。70当发生距离折叠时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但是距离是错误的。71当距离折叠发生时，目的物位于最大不模糊距离rmax以外时，雷达以内的某个位置。把目的物显示在rmax7
12、2多普勒天气雷达能够测量降水粒子的径向速度。73对于一个运动的目的，向着雷达运动或远离雷达运动所产生的频移量是一样的，符号不同。74新一代雷达可用于定量估测大范围降水，用雷达回波估测的降水值与实际降水存在着一定的差异，其主要的影响因素是雷达本身的精度、雷达探测高度和地面降水的差异。75雷达定量测量降水的误差主要是由于z-I关系不稳定。76相比雨量计估计降水，雷达估计降水量的优点有BD。A、时间分辨率高B、空间分辨率高C、不以地面为基础D、范围大77强度不变的同一积雨云从雷达站的315方向200km处向东南方向移动，在雷达上看起来积雨云回波的强度愈来愈强，这是由于距离衰减愈来愈小。78在PPI上
13、有一条对流回波带，由远处逼近本站时，在远处只要少数几块回波出如今荧光屏上，随时间逐步逼近本站，构成一条排列严密的回波带，这是b。a.气象目的反射因子Z的作用b.距离作用c.对流发展的结果d.地物挡住。79天气雷达一般分为X波段、C波段、S波段，波长分别是3cm、5cm、10cm。8098D的最大的最大不模糊探测距离是460km。81不存在单一的脉冲重复频率使得最大不模糊距离和最大不模糊速度都比拟大，这通常称为多普勒两难。82多普勒两难是指不能同时得到好的速度和强度。“多普勒两难表如今PRF脉冲重复频率变化对Rmax最大探测距离和Vmax最大不模糊速度的影响，当PRF增加，Rmax减小,Vmax
14、(增加)。83最大不模糊距离rmax与脉冲重复频率PRF成反比，而最大不模糊与脉冲重复频率PRF成正比。速度Vmax84假如一个目的在两个脉冲的时间间隔内移动得太远，它的真实相移超过180，此时雷达测量的速度是模糊的。85在线性的假定条件下，雷达获取的经向风速数据通过VAD处理，可得到不同高度上的水平风向和风速，因此能够得到垂直风廓线随时间的演变图。86速度方位显示风廓线产品VWP代表了雷达上空60km左右范围内风向风速随高度的变化。87沿雷达径向方向，若最大入流速度中心位于右侧，则为反气旋性旋转。88在速度图上分析风向时，实际风向的矢量必须与从PUP显示屏中心到零等速线上某一点的连线垂直。8
15、9在风向不变的多普勒速度图像中，零等速度线为一条直线。90某点的径向速度为零，实际上包含两种情况。一种是该点处的真实风向与该点相对于雷达径向相互垂直；另一种情况是该点的真实风速为零，在那里的大气运动速度极小或处于静止状态。91在径向速度图中，气流中的小尺度气旋或反气旋表现为一个最大和最小的径向速度对，但两个极值中心的连线和雷达的射线相垂直。92速度图上等风速线呈弓形时风速一样，当弓形弯向负速度时，表示大尺度风场为辐散；当弓形弯向正速度时，表示大尺度风场为辐合。93圆形的中气旋流场，在多普勒速度图上表示为有一对对称的正负速度中心。94在雷达回波中，强对流天气的出现和发展往往和abc有关，径向速度
16、分布图像中能够看出这些流场特征。A、气流的辐合B、气流的辐散C、气流的旋转D、气流的方向95根据对流云强度回波的结果特征，风暴分为单体风暴、多单体风暴和超级单体风暴。每个雷暴单体的生命史大致可分为发展、成熟、消散三个阶段。96对流造成的灾祸性天气指的是ABCD。A下沉气流造成的地面阵风速度超过18m/sB、任何形式的龙卷C、直径大于2cm的冰雹D、暴洪97风暴运动是平流和传播的合成。98风暴动力构造及风暴潜在的影响力很大程度上取决于环境的热力不稳定、风的垂直切变和水汽的垂直输送。99局地强风暴是在特定的大气环境中发展起来的强大对流系统，环境的最重要特征是强位势不稳定和强风垂直切变。100出现超
17、级单体风暴的有利环境条件为：一是大气层结不稳定，二是强的风垂直切变，三是云体低层的环境风速较强。101一般而言，对流风暴中的上升气流越强，风暴产生强烈天气的潜势就越大。根据反射率因子的三维构造，也就是讲通过比拟高、中、低层反射率因子的构造，能够判定其中上升气流的强弱，进而判定该对流风暴有无产生强烈天气的潜势，是属于强风暴还是非强风暴。强上升气流的反射率因子特征包括：低层强反射率因子梯度、中低层弱回波区、中高层回波悬垂。强风暴的上升速度通常超过30m/s。102产生强降水的中尺度对流回波的多普勒速度特征是：强的风切变、强的辐合和形变、深厚的积云对流、旋转环流。103雷暴大风的部分雷达回波特征包括
18、：反射率因子核心不断下降、中层径向辐合MARC、低层强烈辐散。104超级单体的低层反射率因子构造除了核心区偏向一侧，导致该侧反射率因子梯度很大外，还在风暴右后侧出现钩状回波，低层有弱回波区，中高层有悬垂回波构造，同时还有有界弱回波区的存在，回波顶位于有界弱回波区之上。105垂直风切变是指水平风随高度的变化，垂直风切变的大小往往和构成风暴的强弱有关。106在给定湿度、不稳定性及抬升的深厚湿对流中，垂直风切变对雷暴组织和特征的影响最大。107在弱的垂直风切变条件下，只要一种类型的强风暴，即脉冲风暴。其特点是初始回波出现的高度较高，通常在69km之间，最大反射率因子超过50dBZ，有时会出现风暴顶辐
19、散。其可能产生的强烈天气包括下击暴流、冰雹和弱龙卷.108在地面上或地面附近构成17.9m/s以上的灾祸性风的向外爆发的强下沉气流称为下击暴流，与这种灾祸性天气现象严密相关的低层回波是移动迅速、凹状的弓状回波。弓形回波是指快速移动的、凸状顺移动方向的线状回波。对于显着弓形回波来讲，其前进方向的右端，气流呈反气旋式旋转。“弓形回波是地面大风的一个很好指标。109地面灾祸性大风是对流风暴最常产生的强对流天气。直线型的地面风害主要是对流风暴内的下沉气流导致的。影响下沉气流强度的因素包括气块所受的负的热浮力、降水物的重力拖曳和气压扰动的垂直梯度。在比拟大的环境垂直风切变条件下，产生地面直线型大风的系统
20、有多单体风暴、飑线和超级单体风暴。它们的一个共同预警指标是出现中层气流辐合MARC。另外，弓形回波是一种容易产生地面大风的回波形态。110湿下击暴流的预警指标是BD。A、强的垂直风切变B、云底以上的气流辐合C、悬垂回波D、反射率因子核心的下降111在典型的组织完好的飑线中，新单体沿着回波的前沿上升，而对于孤立的超级单体风暴或多单体风暴来讲，新单体构成于回波右后侧。112飑线上最有可能构成灾祸性天气的部分能够通过低层的强发射率因子梯度、中层的悬垂回波及回波顶位置从风暴核上方移到飑线前沿上方来识别。113在PPI上，典型的超级单体几乎都有钩状回波。114超级单体最本质的特征是具有一个深厚持久的中气
21、旋。115超级单体风暴云中垂直气流基本分为两部分。前部为斜升气流，后部为下沉气流。116超级单体风暴前侧V型缺口回波表明强的入流气流进入上升气流；后侧V型缺口回波表明强的下沉气流，并有可能引起毁坏性大风。117龙卷涡旋特征TVS是业务用以探测强龙卷的一种方法，TVS的定义有三种指标，切变、垂直方向伸展厚度、持续性。118有利于F2级以上龙卷产生的环境条件是强烈的低层垂直风切变和B低的抬升凝结高度。A强烈的大气不稳定B低的抬升凝结高度C强的对流有效位能D较低的0层高度119只要雷达观测到中气旋就可发布强天气警报，而只要观测到中等以上强度中气旋时，才能发布龙卷警报。120强冰雹的产生与风暴上升气流的强度和尺度以及跨越上升气流的相对风暴气流有关。121一般地讲，发生大冰雹的潜势与风暴的强度直接相关，而风暴的强度取决于上升气流的尺度和强度。因而，雹暴通常与大片的强的雷达回波相连系。122大冰雹经常和超级单体严密相连，它构成并降落在中气旋周围的钩状回波附近或弱回波区附近的强回波区中。123冰雹是冰雹云的产物，多数是超级单体风暴、多单体风暴、飑线三类强风暴云中的任一种。但较强的雹灾多半是由超级单体