雷达回波识别分析.ppt

雷达回波的识别和分析 雷达回波的分析与应用 雷达回波的识别雷达探测的一般内容 一 雷达回波的识别 非气象回波地物回波 超折射回波 奇异回波 同波长干扰气象回波连续性降水回波对流云降水回波混合型云降水回波 非气象回波 地物回波 高大建筑物 山脉 铁鎝对电磁波都有反射作用 在雷达上显示出回波 由于这些回波和地形 地物显得比较一致 回波边缘特别的清晰 而且固定不变 观测中容易和其它回波区分开 当降水回波和地物回波混杂在一起 不容易区分 新一代天气雷达 抬高仰角 与气象回波混在一起不好区分 非气象回波 超折射回波 非气象回波 奇异回波 层状奇异回波点状奇异回波窄带状奇异回波蜂窝状奇异回波波状奇异回波 层状奇异回波 现象 出现高度在摩擦层内几百米 1千米回波很弱 有时出现多层结构 成因 大气中折射指数的突变 湍流混合强烈的地方 逆温层的存在等原因 层状奇异回波 点状奇异回波 是昆虫 飞鸟造成的 我们北方少见 窄带状奇异回波 现象 宽 1 2km长 几十 几百km高 0 1km强度弱 与雷雨回波相距30km左右 并且和雷雨回波一起移动 而且产生于雷雨回波的消散阶段 可能是不同性质空气界面上产生的弱回波 成因 大气中温 湿 风等要素不连续 这种不连续面的形成和雷雨后期强烈的下沉辐射作用有关 蜂窝状奇异回波 现象 产生原因 晴空热对流泡 对流泡没有形成淡积云或云以前的现象 波状奇异回波 现象 产生原因 重力波在层结稳定的地方受重力影响而产生的小波动 同波长干扰 同波长干扰 另一部同波长的雷达发射的电磁波被我们雷达所接收 并显示在荧光屏上的回波 气象回波 连续性降水回波对流云降水回波混合型云降水回波 连续性降水回波 形状 比较均匀的片状回波 范围大 边缘不清晰 回波无明显的块状结构 高度 回波发展得不高 一般在5 6km 随地区 季节的不同所增减 回波顶比较平坦 不出现明显的泡体 强度 一般在20dBz左右 通常不会超过30dBz 连续性降水回波 演变 整个回波的变化比较缓慢 过程维持的时间相对也较长 特征 0 层亮带是层状云降水的一个明显特征 它反应了在层状云降水中存在着明显的冰水转化过程 亮带上面降水以冰为主 其下面以水为主 同时也表明层状云降水中气流稳定 无明显的对流活动 连续性降水回波 形成0 层亮带的原因 1 由雪花 冰晶转化成水滴时 介电常数增大 对电磁的反射作用约强了五倍 2 冰晶 雪花在转化的过程中 碰并的机会增加 形成大的颗粒 增强了反射作用 3 雪花 冰晶转化成水滴时 外形由不规则形状变成了近似球形 反射作用增加 4 水滴的下降末速度要比雪花 冰晶大得多 在雪花 冰晶完全变成水滴后 由于速度增加 反射作用又迅速的减小 造成亮带以下回波变弱 这四种原因综合的结果 在0 附近的回波比上面和下面都强 形成了亮带 连续性降水回波 0 层亮带对天气有一定的指示意义 如果在对流云产生强雷雨时 出现0 层亮带 说明雷雨将要结束 变为稳定性降水 对流云降水 对流云降水回波和层状云降水有着不同的特征 回波强度较强 水平尺度可由几公里及到几十公里 发展的高度一般在6 7公里以上 随着地区 季节和天气过程的不同 回波顶高的差异很大 观测到最高的顶高有20公里左右 单体生消过程也较快 在一般情况下 对流云降水回波中看不到零度层亮带 这表明对流云降水与层状云降水在机制上是不相同的 在雷雨消亡阶段 气流较稳定 有时也可观测到亮带 由于雷暴 冰雹 龙卷等剧烈的天气现象都出现在对流云降水的情况下 所以对对流云回波的观测应特别重视 从高度 强度 外形等方面综合分析 判断是否会出现灾害性天气 对流云降水 形状 由许多分散的块状回波单体组成 高显回波呈柱状 平显呈块状 回波边缘比较清楚 对流性暴雨的回波特征 1 弥合形 由许多强对流单体不完全弥合构成的雷暴群 不完全弥合 云的边缘连起来 衰减后也区分每一块回波 对流性暴雨的回波特征 2 涡旋带状回波带状回波上出现扰动结构或者几条回波带相交 形成所谓的 涡旋带状 对流性暴雨的回波特征 3 对流单体合并形成暴雨4 局地暴雨 一块强回波移动从快到慢 突然增长很快并有合并 混合型云降水回波 混合型降水是指层状云降水和对流云降水混合在一起的降水 它往往和高空的低槽 切变线或地面的静止锋形势相联系 其回波具有层状云降水和对流云降水两者的特征 混合型云降水回波 絮状回波 层状云 对流云混合性降水 有一团团像棉花似的较强的对流性降水回波泡 这种回波形式常称为絮状回波 形状 大范围边缘破碎的片状回波中混有一团团棉絮状 块状 的对流性回波 特征 具有层状云 对流云的混合特征 造成暴雨的机会很多 絮状回波能形成暴雨的原因 因为存在着层状云 在0 层以下整层潮湿 层状云可以源源不断地向积状云提供水汽 这样使积状云中雨滴碰并增大的雨滴增多 中空无干冷空气 风的垂直不大 由冰晶效应长的冰粒或过冷却水滴有可能落到上升气流区 重复长大 提高了Cb云降水率 造成暴雨 注意 层状云 对流云 絮状回波都有可能产生暴雨 雪的回波 雪片和冰晶对电磁波的反射作用要比水滴小得多 所以雪的回波很弱 结构比起层状云降水的回波更要松散 边缘发毛 看不出确切的边界 另外雪片比较轻 易受气流的影响 在回波内部常出现不明显的丝条结构 观测时段及方式 主汛期观测时段 6月1日 8月31日观测方式 全天时连续立体扫描观测 非主汛期观测时段 1 在雷达监测范围内 预报和发现天气系统 连续观测 直至天气过程结束 2 全国雷达拼图观测时段 07 23时进行连续观测 3 非全国雷达拼图观测时段 10 15时进行连续观测 二 雷达探测的一般内容 观测模式 业务观测主要以连续自动立体扫描模式为主 1 在降水过程中 应采用仰角不少于9个的连续自动立体扫描模式 2 在对降水结构作详细分析时 可采用仰角不少于14个的连续自动立体扫描模式 3 在对降水前的晴空风场观测时 可采用仰角不少于5个的低仰角立体扫描模式 根据专项业务和科研的需求 可采用圆锥扫描模式 PPI 和垂直扫描模式 RHI 观测 观测内容 回波位置 高度 强回波中心位置 强度 回波形状 性质 结构 移向 回波演变趋势 回波位置 PPI 用PPI可直观地确定回波的位置 根据方位 距离 可在图上找到相应的地理位置 回波高度 RHI 强中心高度 看到哪块回波最强 次强 分别测出它们的高度 一般回波高度 指回波区中大多数回波的顶高度 可以直接测到 回波强度 是指回波区的平均强度 而不是只测定某一点的强度 用dBz表示 强中心位置 是指本次观测中回波区内最强回波的位置 回波区中如出现多个较分散的强回波中心 应同时求取 回波形状 回波的形状直接与天气系统和降水性质相联系 回波的形状常有 涡旋状 弧状 人字形 带状 絮状 均匀片状 块状 零散孤立等 观测时应根据显示器上显示出的实际图像和结构情况进行区分 回波性质 依据回波的外形 结构特征 强度 高度等对回波进行辨认 回波分降水回波 非降水回波两类 降水回波 层状云降水 对流云降水 雷雨 阵雨 冰雹 龙卷 混合型降水 雪等 非降水回波 地物 超折射 烟 奇异回波等 回波的移向 移速移向 回波移去的方向移速 每小时移动的距离 Km h移向 移速光凭眼睛看是不行的 模拟雷达 711 要描图 经过10 20分钟 视其移动快慢而定 可清楚地看到移向 3830雷达也不具有客观的移向 移速功能 也要借助多张图变化来判断 单块回波和整个回波体的移速往往不一致 观测时主要取回波区的移动 对一些特殊服务要求和中 小尺度天气系统的观测 除了需要回波区的移动外 还要注意单块回波的移动情况 观测时要特别注意 由于气象目标物时刻都在变化 象局地热雷雨生消很快 几十分钟可以是面貌全非 所以 确定回波单体移动时 要注意回波生消跳变的现象 以免发生判断上的错误 另外