RDS天氣雷達(dá)產(chǎn)品顯示系統(tǒng)的應(yīng)用與研究

摘 要：多普勒天氣雷達(dá)已經(jīng)成為對(duì)短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)的最重要的手段，RDS雷達(dá)產(chǎn)品顯示系統(tǒng)能夠方便地打開(kāi)SA等各種型號(hào)雷達(dá)體掃基數(shù)據(jù)，而且可以根據(jù)需要直接得出雷達(dá)各種基本產(chǎn)品和計(jì)算產(chǎn)品。不僅如此，該軟件還支持各仰角的PPI顯示、選定高度的CAPPI顯示、選定方位角的RHI顯示、VCS任意垂直剖面、疊加網(wǎng)格、地圖、散點(diǎn)、軌跡等功能。利用RDS可以檢驗(yàn)火箭人工增雨（消雹）的作業(yè)和飛機(jī)人工增雨的效果。

關(guān)鍵詞：天氣雷達(dá) 雷達(dá)產(chǎn)品 顯示系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：P41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（a）-0029-01

新一代多普勒天氣雷達(dá)已經(jīng)成為對(duì)短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)的最重要的手段之一，它具有很高的空間、時(shí)間分辨率，在中小尺度氣象研究中具有很大的優(yōu)越性[1～2]。多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品種類(lèi)多，從大類(lèi)上說(shuō)一共有28種。但多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品要進(jìn)行回看或分析，必須用UCP軟件和PUP軟件進(jìn)行回放處理雷達(dá)基數(shù)據(jù)才可以進(jìn)行。利用UCP和PUP回放，實(shí)際就是將當(dāng)時(shí)RDA探測(cè)的過(guò)程進(jìn)行模擬重放，得到產(chǎn)品。該步驟既耗時(shí)，而且操作極為不便，不利于對(duì)天氣過(guò)程的詳細(xì)分析。而RDS雷達(dá)產(chǎn)品顯示系統(tǒng)，能夠迅速地打開(kāi)SA等各種型號(hào)雷達(dá)體掃基數(shù)據(jù)，而且可以根據(jù)需要直接得出雷達(dá)各種基本產(chǎn)品和計(jì)算產(chǎn)品。不僅如此，該軟件還支持各仰角的PPI顯示、選定高度的CAPPI顯示、選定方位角的RHI顯示、VCS任意垂直剖面、疊加網(wǎng)格、地圖、散點(diǎn)、軌跡等功能。因此，對(duì)RDS軟件進(jìn)行應(yīng)用與研究很有必要，對(duì)提高中尺度天氣的分析能力有極大的幫助，使用RDS軟件可以更加快捷地利用雷達(dá)基數(shù)據(jù)分析天氣過(guò)程。

1 RDS軟件的本地化設(shè)置

RDS雷達(dá)產(chǎn)品顯示系統(tǒng)在使用前必須進(jìn)行本地化設(shè)置，才可以使用。首先，將本雷達(dá)站的地理信息地圖（以.map為后綴名）復(fù)制在安裝目錄下，并改名為province.map。然后，打開(kāi)軟件，在設(shè)置選項(xiàng)，點(diǎn)站點(diǎn)信息，輸入雷達(dá)名稱(chēng)，雷達(dá)所在的經(jīng)緯度信息，另外在數(shù)據(jù)格式選項(xiàng)，輸入選SA/SB數(shù)據(jù)格式。雷達(dá)數(shù)據(jù)每六分鐘就有一個(gè)，因此如果對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)不進(jìn)行定時(shí)的刪除，文件夾里的雷達(dá)數(shù)據(jù)將越來(lái)越多，影響雷達(dá)數(shù)據(jù)查找的效率。通過(guò)設(shè)置，我們可以自動(dòng)刪除設(shè)定天前的數(shù)據(jù)文件，只需在數(shù)據(jù)格式的選項(xiàng)卡中勾選自動(dòng)刪除，填入具體天數(shù)。在“設(shè)置—地理背景”選項(xiàng)可以設(shè)置網(wǎng)格的圓弧角度間隔和同心圓的間隔，在“地圖”選項(xiàng)卡中，可以勾選省界、河流、縣界、縣名等。

軟件部分設(shè)置好后，要導(dǎo)入本地雷達(dá)站的數(shù)據(jù)。首先，由于雷達(dá)站UCP得出的雷達(dá)數(shù)據(jù)要及時(shí)地打包傳輸給中國(guó)氣象局，如果直接將目錄指向UCP，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行UCP的機(jī)器負(fù)載過(guò)大，造成傳輸延遲。因此，我們將UCP的雷達(dá)數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)同步軟件，推送至另一臺(tái)服務(wù)器。這時(shí)，在本地終端，我們可以映射網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，這時(shí)RDS軟件中選擇數(shù)據(jù)目錄就可以定位在有實(shí)時(shí)雷達(dá)數(shù)據(jù)的服務(wù)器上，雷達(dá)數(shù)據(jù)資料就可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行產(chǎn)品顯示和分析。

2 雷達(dá)產(chǎn)品的顯示

新一代多普勒天氣雷達(dá)在每個(gè)6分鐘內(nèi)對(duì)0.5度、1.5度等9個(gè)角度進(jìn)行體掃，因此每個(gè)產(chǎn)品有9個(gè)層次。天氣雷達(dá)的基本產(chǎn)品分為三種：反射率、徑向速度和譜寬。選擇菜單“變量—反射率”，在數(shù)據(jù)列表中選擇要查看的基數(shù)據(jù)文件，系統(tǒng)默認(rèn)顯示第1層（0.5度）反射率產(chǎn)品。其中反射率強(qiáng)度的范圍0～70 dBz，若要選擇1.5度的反射率強(qiáng)度，可以點(diǎn)擊“第二層”。當(dāng)點(diǎn)擊雷達(dá)圖中某一點(diǎn)，在下方會(huì)顯示本地的經(jīng)緯度和高度，這樣可以得知某地在高空的降水情況。徑向速度、譜寬產(chǎn)品與反射率顯示功能一樣。RDS不僅能實(shí)現(xiàn)某個(gè)層次的反射率顯示，還能顯示某個(gè)高度的反射率。由于雷達(dá)是錐面掃描，要得知某個(gè)高度上的降水粒子情況，就必須在所有的錐面截取那一高度的平面，將這些截取的面疊加到一張圖上，這就是CAPPI。在CAPPI窗口選定CAPPI，輸入高度，就可以顯示。此外，RDS還可顯示云頂高度、液水含量和冰雹概率等計(jì)算產(chǎn)品。

RDS軟件的突出特點(diǎn)，不僅能進(jìn)行平面的顯示，還可以垂直進(jìn)行剖面。平面的顯示只能判別出云層在各地的整體情況，對(duì)降水云系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)法得知。在RDS軟件中，點(diǎn)擊“分析—RHI”，用鼠標(biāo)在PPI或CAPPI圖像上點(diǎn)擊選擇一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，可以顯示雷達(dá)中心點(diǎn)到該坐標(biāo)點(diǎn)的RHI圖像（垂直剖面圖像）?；蛘呤褂谩癡CS任意垂直剖面”功能，選擇菜單“VCS任意垂直剖面”，在雷達(dá)圖像上單擊鼠標(biāo)左鍵選擇起始點(diǎn)，移動(dòng)鼠標(biāo)到目標(biāo)位置再次單擊鼠標(biāo)左鍵選擇結(jié)束點(diǎn)，可以顯示起始點(diǎn)到結(jié)束點(diǎn)的垂直剖面。

3 RDS在人工影響天氣中的功能應(yīng)用

RDS軟件可疊加散點(diǎn)，進(jìn)入安裝目錄，打開(kāi)文件station.txt，在文件中輸入如下面格式的站點(diǎn)信息（站點(diǎn)名稱(chēng)、經(jīng)度、緯度）：選擇菜單“疊加—散點(diǎn)”，系統(tǒng)讀取station中的站點(diǎn)信息疊加到地圖背景中。該功能最大的用處就是可以將火箭人工增雨的作業(yè)點(diǎn)疊加在雷達(dá)圖上，在發(fā)射火箭彈的前后對(duì)比該點(diǎn)的雷達(dá)強(qiáng)度的變化，以檢驗(yàn)人工增雨的效果。

RDS軟件可疊加軌跡，進(jìn)入安裝目錄，打開(kāi)文件track.txt，在文件中輸入如下面格式的軌跡信息（序號(hào)、經(jīng)度、緯度）：選擇菜單“疊加—軌跡”，系統(tǒng)讀取track中的軌跡信息疊加到地圖背景中。該功能的最大用處，就是在飛機(jī)人工增雨作業(yè)中，將飛行的軌跡疊加在雷達(dá)圖上。一方面，指導(dǎo)飛行在云中飛行路線的選擇；另一方面，在作業(yè)后，可將作業(yè)飛行軌跡區(qū)域與相鄰區(qū)域進(jìn)行對(duì)比，以檢驗(yàn)人工增雨的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

RDS雷達(dá)產(chǎn)品顯示系統(tǒng)，能夠方便地打開(kāi)SA等各種型號(hào)雷達(dá)體掃基數(shù)據(jù)，而且可以根據(jù)需要直接得出雷達(dá)各種基本產(chǎn)品和計(jì)算產(chǎn)品。不僅如此，該軟件還支持各仰角的PPI顯示、選定高度的CAPPI顯示、選定方位角的RHI顯示、VCS任意垂直剖面、疊加網(wǎng)格、地圖、散點(diǎn)、軌跡等功能。利用RDS可以檢驗(yàn)火箭人工增雨作業(yè)和飛機(jī)人工增雨的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]張培昌，杜秉玉，戴鐵丕.雷達(dá)氣象學(xué)[M].北京：氣象出版社，2001.

[2]俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普勒天氣雷達(dá)原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M].北京：氣象出版社，2005.