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雷达气象学考试复习
1.说明和解释冰雹回波的主要特点（10分）。
答：冰雹云回波特征：回波强度特别强（地域、月份、>50dBZ）；回波顶高高（>10km）；上升（旋转）气流特别强(也有强下沉气流，)。
PPI上，1、有“V”字形缺口，衰减。2、钩状回波。3、TBSS or 辉斑回波。画图解释。
RHI上：1、超级单体风暴中的穹窿（BWER，∵上升气流）、回波墙和悬挂回波。2、强回波高度高。3、旁瓣回波。画图解释。4、辉斑回波。5、在回波强中心的下游，有一个伸展达60-150km甚至更远的砧状回波。
速度图上可以看到正负速度中心分布在径线的两侧，有螺旋结构。有可能会出现速度模糊。
2.画出均匀西北风的VAD图像
从VAD图像上可以获得环境风速和风向的信息，西北风的风向对应7/4π(315°)如图所示，零速度线是从45°—225°方位的一条直线（可配图说明）。由此可绘出VAD图像。
3.解释多普勒频移：
多普勒频移：由于相对运动造成的频率变化
设有一个运动目标相对于雷达的距离为r，雷达波长为λ。
发射脉冲在雷达和目标之间的往返距离为2r，用相位来度量为2π?2r/λ。若发射脉冲的初始相位为φ0，则散射波的相位为φ=φ0+4πr/λ。 目标物沿径向移动时，相位随时间的变化率（角频率）
d?4?dr4???vdt?dt?r
d????2?fDt另一方面，角频率与频率的关系d 则多普勒频率与目标运动速度的关系fD=2vr/λ
4.天线方向图：在极坐标中绘出的通过天线水平和垂直面上的能流密度的相对分
布曲线图。天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指
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的方向上。
反映了雷达波束的电磁场强度及其能流密度在空间的分布；曲线上各点与坐标原点的连线长度，代表该方向上相对能流密度大小。
图中能流密度最大方向上的波瓣称为主瓣，侧面的称为旁瓣，相反方向的称为尾瓣。
5.天气雷达新技术： 多基地雷达系统
双偏振天气雷达（双极化） 双多普勒雷达观测阵
组网的多普勒雷达：难点共面显示。CAPPI 晴空条件下的测风雷达：激光雷达测云、T、 机载多参数测雨雷达：
相控阵雷达Phase Array Radar：天线，time， 风廓线雷达： 三维雷达回波图象 闪电定位系统
6.雷达气象业务涉及的软、硬件系统及内容： 1 气象雷达系统（硬件部分） 2 气象雷达系统（软件部分）
3 雷达探测原理（距离、方位、强度、速度） 4 雷达数字化系统及产品制作 5 雷达图像的计算机显示实践 6 典型雷达回波（强度、速度） 7 雷达数据的压縮与保存 8 雷达图像的平滑与锐化
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9 雷达图像杂波的滤除
10 速度资料的提取（VAD和图像相关处理技术、含基本 退模糊技术）
11 雷达测量降水及相关问题
12 雷达探测灾害性天气(冰雹、台风、暴雨等) 13 雷达拼图
14 双波长、双极化雷达的优势及应用 7.球形粒子的散射
◆球形干冰粒对雷达波的散射:
Rayleigh： ?冰??水 所以雪和小冰粒回波弱；
Mie： ?冰>?水 米3区，解释为何大冰雹的回波非常强。8、9月Z>50dBZ，大雨>30dBZ ◆正在融化的球形粒子的散射:
1.外包水膜的融化冰球：
Rayleigh：随着融化水膜厚度的增加，融化冰球的雷达截面增大。
Mie: 随着融化水膜厚度的增加，融化冰球的雷达截面减小.
解释冬天北方降雪（干雪）回 波较弱，而南方降雪（湿雪，认为是外包水膜的冰球）回波较强。
形成0度层亮带的原因之一就是融化作用。 2.冰水均匀混合球：
Rayleigh:冰水均匀混合球的雷达截面随着融化水量的增加而增加的速度要比外包水膜冰球时慢得多。
8.为什么降水雷达采用水平发射的水平偏振波？
因为抬高仰角，散射无变化，E//水平面，电偶极矩l＝2b长轴，不变。
球越扁，相对于同体积的球形粒子产生的后向散射越大，而且随天线仰角的太高，后向散射精品文档
雷达气象学考试复习知识讲解
