雷達(dá)回波的識(shí)別

楊建明 梁紀(jì)忠 馬興武

摘要：大氣中的各種氣象目標(biāo)和地表上的地物目標(biāo)都各具有其特有的本質(zhì)，他們?cè)诶走_(dá)顯示器上的回波也相應(yīng)的各有其不同的特征掌握這種回波特征。是識(shí)別各種目標(biāo)物的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：雷達(dá) 回波 識(shí)別

引言

在雷達(dá)的觀測(cè)中，我們主要要掌握降水回波的識(shí)別和分析。以期取得有關(guān)未來(lái)天氣演變的信息，以便做出更準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)，特別是在目前的預(yù)報(bào)中，雷達(dá)探測(cè)是與預(yù)報(bào)降水和災(zāi)害性對(duì)流天氣的主要工具。一雷達(dá)回波的分類

1氣象回波 造成這類回?fù)艿闹苯釉蚴窃坪徒邓械哪Y(jié)物，如水滴、冰晶、雪花等對(duì)電磁波的后向散射以及大氣中的溫、壓、濕等氣象要素劇烈變化引起的對(duì)電磁波的后向散射。這里回?fù)苁怯蓺庀笤蛟斐傻模挚煞譃榻邓夭ê头墙邓夭▋煞N

（1）降水回波 有層狀云降水回波（含雪花）、積狀云降水回波（含陣雨、雷暴、冰雹）和混合性降水回波。

（2）非降水回波。有云的回波、霧的回波和奇異回?fù)?/p>

2 非降水回波。這類回波形成的直接原因是來(lái)自地物、飛機(jī)、鳥類等非氣象目標(biāo)對(duì)電磁波的散射。以及由于雷達(dá)的性能而引起的虛假回波。這種回波有地物回波、超折射回波、同波長(zhǎng)干擾回波

二氣象回波的識(shí)別

根據(jù)幾年來(lái)的回波圖像和觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)，氣象回波目標(biāo)物回波特征的判定，在平面位置顯示器上，主要的根據(jù)是：回?fù)芩匠叨鹊拇笮?回波結(jié)構(gòu)的密實(shí)程度;回波輪廓的清晰程度;回波的形狀;回?fù)艿呐帕行问?回?fù)茈S時(shí)間變化的快慢程度;以及加適當(dāng)衰減后是否有亮度等。另外，在距離回波顯示器上，主要的根據(jù)是：回波頂?shù)母叨?、厚度以及回波底部是否接?回波形狀;回波柱的寬窄;強(qiáng)回波的高低大小;回波強(qiáng)度和強(qiáng)度梯度;回?fù)艿亩钢焙蛢A斜，在距離顯示器上，降水回波的主要特征是迅速跳動(dòng)等。

1 降水回波

（1）層狀云降水回波 層狀云降水在雷達(dá)上顯示出的回波，一本范圍較大，邊緣模糊不清晰，結(jié)構(gòu)比較均勻，有時(shí)呈大的片狀結(jié)構(gòu)和絲條狀結(jié)構(gòu)，回?fù)軈^(qū)內(nèi)無(wú)明顯的塊狀結(jié)構(gòu)，層狀云降水回波的移動(dòng)和變化比較緩慢，其回波的強(qiáng)度一般不太大。

（2）積狀云降水回波 積狀云降水回波通常由許多分散的回波單體所組成，這些回波單體隨著不同的天氣過(guò)程排列成帶狀、離散狀和其他形狀。單體的水平尺度從幾公里到一、二十公里，也有更大些的。單體的結(jié)構(gòu)密實(shí)，邊界清晰，棱角分明，回波強(qiáng)度較強(qiáng)。在一些尺度較大的單體中。經(jīng)衰減雷達(dá)接收機(jī)增益后。往往還可看到幾個(gè)尺度小一些的強(qiáng)核。積狀云降水回波發(fā)展的比較高，一般都在6-7公里以上，發(fā)展強(qiáng)烈的常超過(guò)十公里，個(gè)別特別強(qiáng)烈的，雷達(dá)曾觀測(cè)到超過(guò)二十公里。

積狀云降水回波生消變化很快。因此，用雷達(dá)觀測(cè)回波單體的變化、移動(dòng)時(shí)，時(shí)間間隔不能太長(zhǎng)，否則無(wú)法辨認(rèn)所追跡的回波單體。

（3）混合型降水回波 混合型降水是指層狀云和積狀云混合在一起的降水。實(shí)際觀測(cè)中經(jīng)常遇到這類降水，它往往和一些大型天氣過(guò)程相聯(lián)系。

混合型降水的回波常表現(xiàn)為層狀云降水回波和積狀云降水回波的混合。它的特征表現(xiàn)為大片均勻片狀的回波中 ，可以明顯的看到一些塊狀結(jié)構(gòu)的積狀云降水回波。整個(gè)回波區(qū)呈現(xiàn)出絮狀結(jié)構(gòu)?；旌闲徒邓姆秶?，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，累計(jì)雨量大，往往造成大面積的強(qiáng)降水。當(dāng)降水加強(qiáng)時(shí)，回?fù)艿慕Y(jié)構(gòu)由片絮狀向塊絮狀轉(zhuǎn)化，“零度層亮帶”變得不清楚。反之，降水減弱時(shí)，回波從塊絮狀變成片絮抓狀、碎絮狀、亮度又變清晰。根據(jù)回波中對(duì)流活動(dòng)的強(qiáng)弱，可以預(yù)報(bào)未來(lái)降水的變化。

（4）雪的回波 片狀和冰晶對(duì)電磁波的散射作用比水滴小得多，同時(shí)，他對(duì)電磁波的衰減作用也小很多，因此，雪的回波較弱。其回?fù)艿慕Y(jié)構(gòu)比層狀云降水的回波松散，邊緣發(fā)毛，不易判斷回波的邊界。另外，雪花本身較輕，在下降過(guò)程中易受氣流影響，回波上呈現(xiàn)出不太明顯的絲條狀結(jié)構(gòu)。

2非降水回波

（1）云的回波 已經(jīng)產(chǎn)生降水的云，在雷達(dá)熒光屏上，由于云體的回波和降水回波聯(lián)接在一起，云的種類無(wú)法從回波結(jié)構(gòu)上區(qū)分，只能根據(jù)回波所在高度來(lái)判斷。對(duì)于一些還未形成降水的云，由于云滴較小，云內(nèi)含水量也較少，對(duì)電磁波的散射作用很弱，一般雷達(dá)不易觀察到，通常需要波長(zhǎng)很短的雷達(dá)或者超高靈敏度的雷達(dá)探測(cè)研究。

2）霧的回?fù)?由于霧滴比較細(xì)小，回?fù)芊浅Ｈ?，只有波長(zhǎng)較短，靈敏度高的雷達(dá)才能觀測(cè)到。同時(shí)，由于霧伸展的高度較低，雷達(dá)只能觀測(cè)到很近距離內(nèi)霧的回?fù)埽嚯x內(nèi)地物回波較多，物的回波往往被地物回波所掩蓋。因此，只有范圍較高的平流霧，雷達(dá)才有可能觀測(cè)到它的回波。

三非氣象回波的識(shí)別

非氣象回波有地物回波、飛機(jī)和船只等的回?fù)?、海浪回波、鳥類和昆蟲群的回波以及同波長(zhǎng)干擾等虛假回波

1地物回波 山脈、丘陵、島嶼、海岸線等高大建筑物等對(duì)電磁波有反射作用，能在熒光屏上顯示出回波，這類回波稱為地物回波。地物回波與地物所在的地理位置相一致，一般呈塊狀，個(gè)體較小，邊緣輪廓清晰，位置固定不變，觀測(cè)中很易判斷。

2超折射回波 在正常的大氣情況下，雷達(dá)只能探測(cè)到測(cè)站四周近距離內(nèi)的地物回波。但是，當(dāng)大氣中出現(xiàn)逆溫和濕度隨高度迅速減小的情況時(shí)，雷達(dá)發(fā)射出的電磁波，其傳播路徑就更向地面彎曲，平時(shí)探測(cè)不到的遠(yuǎn)處地面目標(biāo)，就會(huì)反映到熒光屏上來(lái)，這種現(xiàn)象稱為超折射。出現(xiàn)超折射回波的區(qū)域能轉(zhuǎn)移，超折射回波，經(jīng)常與降水回波混雜在一起，可采用識(shí)別地物回波的方法將它們加以區(qū)分。

結(jié)語(yǔ)

由于雷達(dá)能隨時(shí)探測(cè)一定范圍內(nèi)云和降水的發(fā)生發(fā)展移動(dòng)和消散等情況，這就為正確的分析和預(yù)報(bào)天氣系統(tǒng)、天氣現(xiàn)象提供出有用的資料。測(cè)雨雷達(dá)對(duì)各種天氣系統(tǒng)搜索和追蹤，是警戒和監(jiān)測(cè)大氣的重要手段，并隨時(shí)檢測(cè)天氣預(yù)報(bào)，及時(shí)發(fā)布訂正預(yù)報(bào)。

參考文獻(xiàn)

[1]彭安仁， 天氣學(xué)，氣象出版社，1992

[2]陸亞龍，肖功建.氣象災(zāi)害及其防御.氣象出版社，2001

[3]胡毅，李萍等 應(yīng)用氣象學(xué) 氣象出版社

作者簡(jiǎn)介：楊建明，寧夏固原市人，大學(xué)本科學(xué)歷，現(xiàn)從事氣象觀測(cè)工作

六盤山氣象站756000