新任预报员培训班考试复习雷达

1、一、 探测基础1、空中电磁波时受到的影响折射、散射、吸收、衰减波束的折射：负折射、无折射、标准大气折射、临界折射、超折射2、超折射：当波束路径曲率大于地球表面曲率时，即波束在过程中将碰到地面，经地面反射后继续向前，然后再弯曲到地面，再经过地面反射，重复多次，波束在地面和气层之间，依靠地面反射向前。超折射形成条件：超折射是因为大气中折射指数 n 随高度迅速减小而造成的，折射指数随高度减小，必须是气温向上递增，同时水汽压向下迅速递减，也就是常说暖干盖大气层结。预报意义：水汽随高度快速减小。3、探测模式降水模式：使用 VCP11 或 VCP21，相应的扫描方式分别为 14/5 和 9/6。晴空模式：

2、使用 VCP31 或 VCP32（中国），两者都使用扫描方式 5/10。4、距离折叠（最大探测距离 Rmax=C/（2*PRF）PRF 重复频率：时间内发射的脉冲数目。距离模糊是指对回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标物位于最大不模糊距离 Rmax 以外时置的现象称为距离折叠（眼见不为实）。却把目标物显示在 Rmax 以内的某个位解决办法：减少重复频率（5、速度模糊时间内发出的脉冲个数）最大不模糊速度是最大可准确测出的径向速度。这是天气能够不模糊地测量的最大脉冲对相移。Vmax=*PRF/4。对实际使用的来

3、说，波长是固定的，当选定了脉冲重复频率（此时 Rmax 就确定了）后，就会存在一个 Vmax。即，当目标的径向速度大于最大不模糊速度时，就会产生。由测得的径向速度将相差两倍最大不模糊速度（称 Nyquist 间隔或速度折叠）。当最大不模糊速度较小时，会产生多次速度折叠，此时：V 真=V 图2*N*Vmax 。注意：与逆风区6、（一大片正速度中间包着负速度）逆风区与大降水相关，比强降水早 30 分钟。两难：对确定的而言，最大的不模糊距离和最大的不模糊速度不能同时兼得。根据得知，最大不模糊速度及最大不模糊距离的乘积对于给定的雷达系统而言是一常数。对策：距离折叠：（导致“眼见不为实”）：（1）减小

4、PRF；（2）采用随机相位编码；（3）选择较高的仰角扫描。速度模糊：（导致风速值估计错误）：（1）增加 PRF；（2）换PRF 重测（可选 3:2 或 4:3）7、新一代天气子系统组成：子系统 RDA，产品生成子系统 RPG 和基本用户终端子系统 PUP。RPG 的主要功能有两个：（1）整个的控制中心（2）具有一系列算法8、天气基本产品：强度、速度和谱宽。 物理量产品：回波顶高分布、垂直累积含水量、组合反射率、组合反射率等值线、分层组合反射率平均值、速度方位 1 小时累积降水、风暴总累积降水、剖面、风廓线显示等。反演识别产品：风暴追踪信息、冰雹指数、中尺度气旋、暴雨、雹云、龙卷涡旋特征识别等。

5、9 下沉有效位能 DC：理论上反映，对流云体中 下沉气流达地面时可能具有的 最大动能（下击暴流的强度） ，即环境 负浮力对气块做功 所产生的动能.二、速度分析基础重复频率 PRF：每秒钟产生的触发脉冲数目。重复周期：两个相邻脉冲的间隔时间。1、确定某高度上的风向风速要判断均匀风场下某一高度的风向风速，首先需要确定该等高面与某一个仰角扫描的圆锥面相交得到的圆环，根据该圆环上径向速度的分布特征，确定该圆环所在高度的风向风速。零速度：当实际风速为零时或波束与实际风向垂直时，径向速度为零，称为零速度，径向速度相同的点等速度线，零等速线即由沿点组成。径向速度为零的零速度线特征含义：（1）由中心向外环呈直

6、线，温度平流很弱或为零。（2）呈顺时针，有暖平流。呈逆时针，有冷平流。（3）与距离圈平行，为辐合/辐散线。（4）呈折线-切变线（锋面）确定风向：（1）确定径向速度零线点。（2）由中心沿径向做直线与该点相连。（3）在端点处做直线的垂线。（4）垂线从负速度区指向正速度区的方向为该点所在高度层的实际风向。确定风速：（1）在该零速度点的等高面圆环上找正负速度极值。（2）极值绝对值的平均值为该高度上的平均风速 。2、判断大气层结稳定度零速度线随高度升高为直线大气层结维持原状零速度线随高度升高为曲线-顺时针（暖平流），逆时针（冷平流），先顺时针后逆时针，为大气层结不稳定。3、判断辐合辐散零速度线过本站呈弓

7、状：正多负少为整层辐合，负多正少为整层辐射。（零速度线与距离圈平行，此处有风向辐合辐射）。某高度层的辐合辐散状况：同心圆环上正负速度的多少可以得知该高度层内辐合或辐散回波块中某处辐合辐散（判断高低层配置）工作中常见4、牛眼：该高度层有大风风速带（急流）-暖湿平流/干冷平流（1）大牛眼最大风速带（不相等/不对称）动能大风水汽暴雨（取决于水汽输送）特点：1.正负速度中心远2.本站在中间高低空急流涡度配置大牛眼在中心两侧（2）小牛眼： 径向两侧-中气旋（逆转）（龙卷）/中反气旋（顺转） 正境风影响径向线对称旋转相对径向速度图积不对称 环中气旋：在径向线两侧的正负速度对，核半径很小-中气旋或强中气旋报

8、龙卷，距离地面不高的中等强度中气旋报地面强风暴。气旋-地面有恶劣天气。径向线上-中辐合/中辐散（下击暴流强风）贯穿径向线，与距离圈对称中辐散：在同心环两侧的正负速度对，核半径很小-中辐散或中辐合-低层有中辐散，地面应考虑为下击暴流。辐合中气旋5、（1）画出中辐合、中辐散、中反气旋位置：大负区包围小正区（负包正）-中系统综合体；大正区包围小负区（正）-中系统综合体。（2）画出本站北部有东北风和东南风切变的图像：零速度线有折角-风场不连续-切变线或锋面。（3）绘出辐合性气旋、辐散性气旋图形。6 中小尺度天气系统基本特征：1.水平尺度小，生命期短 2.气象要素梯度大，天气现象剧烈。3.非地转平衡非静

9、力平衡 4.垂直运动强。5.小概率和宽频谱大振幅三、对流天气环流背景1、雷暴产生的条件条件不稳定层结条件性不稳定：温度递减率介于干绝热和湿绝热之间。丰富的水汽（雷暴的发展要求低层有足够的水汽供应。雷暴常形成于低层有湿舌或强水汽辐合的地区。）气块抬升到凝结高度的启制（雷暴触发的主要机制包括地面边界（锋面、干线和边界层辐合线）、地形抬升和中尺度重力波。）转换条件（普通雷暴转换为强雷暴）：低层出现逆温层、有较强的垂直风切变等2、强雷暴的产生条件：位势不稳定层结，并常有逆温层存在；低层有水汽辐合；有不稳定的的机制；强的风垂直切变；低空急流；中空干冷空气等。增强条件：高空为明显辐散场风暴有较强旋转上升气

10、流有有利地形超级单体风暴：直径超过 2040km，生命期达数小时以上，比普通成熟单体风暴 更巨大 、更持久、天气更猛烈 的单体强雷暴系统。3、T-lnp 图：层结曲线、状态曲线、干绝、湿绝、等饱和比湿线4、C（ 对流有效位能）：指气块在给定环境中绝热上升时的正浮力所产生的能量的垂直积分，是风暴潜在强度的一个重要指标。在 T-logP 图上，C正比于气块上升曲线（状态曲线）和环境温度曲线（层结曲线）从对流高度（LFC）至平衡高度（EL）所围成的区域的面积。C数值的增大表示上升气流强度及对流发展的潜势增加 。CIN（对流抑制能量） DC5、抬升凝结高度：气块达到饱和最大垂直速度 Wmax=(C)1

11、/2对流高度：层结曲线与状态曲线的交点。高；以下比环境温度低对流高度以上，气块温度比环境温度对流凝结高度（C与 CIN 的分界点）平衡高度：层结曲线与状态曲线的交点6、水汽判别：温度差；比湿7、雷暴单体的移动：平移（A 移至 B）、（A 生成引导 B 生成，此起彼伏）当高空风较大，以平移为主，当高空风较小，以8、探空曲线的订正为主。为了使探空数据对于某一对流天气事件具有指示性，一般要求事件发生时间距探空时间不超过 4 小件发生地点距探空地点不超过 150km。例：早上 08 时有探空，中午订不订正？若考虑有强对流天气，要订正（温度和均往前调整到估计 14、15 点的位置）若有平流，调整层结曲线

12、，根据地面温度调整状态曲线。层结曲线和状态曲线的订正：低层热力作用时，订正低层。锋面坡度较陡时，需要对层结曲线进行订正。低层有逆温层时，若逆温层能突破，则从逆温层顶订正状态曲线。四、强度分析1、雷暴分类：普通单体风暴；多单体风暴；线风暴（飑线）；超级单体风暴2、雷暴生命史：根据积云中盛行的垂直速度的大小和方向，普通风暴单体的演化过程通常包括三个阶段：塔状积云阶段（全上升）、成熟阶段（上升下沉共存）和消亡阶段（全下沉）。3 、钩状回波V 形缺口三体散射（火焰回波、尖顶回波、TBSS）-冰雹特征旁瓣回波（一般在主波左方）弱回波区（WER）和有界弱回波区（BWER）悬挂回波回波墙-冰雹宽广的钩状、逗

13、点状和螺旋状的回波表明强降水着中气旋。前侧 V 型槽口回波表明强的入流气流进入上升气流（低层 WER 或 BWER 位置之上）。后侧 V 型槽口回波表明强的下沉气流，并有可能引起破坏性大风（可能的后侧下沉气流或后侧入流急流）。与强降水（HP）超级单体风暴相伴随的强天气有破坏性大风、各种级别的龙卷、冰雹、下击暴流和暴洪等。4、弓状回波（飑线）飑线又称不稳定线或气压涌升线，是呈线状排列的对流单体或雷暴群所组成的风向、风速发生突变的狭窄的强对流天气带。特征：(1)飑线之后有中尺度雷暴高压。这是飑线最突出的特征。高压区的地面风明显地穿过等压线向外辐散，这种流出空气的前缘即为飑锋。(2)雷暴高压前方有中

14、低压。(3)有时后方也有中低压，称为尾流低压，这是飑线达到成熟阶段的特征。在垂直面上，飑线结构的基本特征是：强对流单于飑线的前沿，在其后方依次为减弱消散中的对流单体和宽广的层状云降水区。在飑线的前方附近，还有新生的对流单体。5、 外流边界（窄带回波，阵风锋）：长宽比大于 5:1，出现外流边界一定出现下击暴流速度图上出现小牛眼，形成出现大风）地面辐散，五、回波类别及作用1、非降水回波：地物回波；晴空回波；云回波；昆虫和鸟的回波；火灾回波等2、降水云回波：（层状云、混合状云、积状云）积状云降水回波具有密实的结构，无零度层亮带。层状云降水回波具有均匀的纹理和结构，有零度层亮带。混合降水回波具有絮状结

15、构，有零度层亮带。零度层亮带含义：在探测中，零度层亮带（环）的出现，不仅反映了云体中水成物粒子的分布，而且说明云体中空气的垂直运动比较平稳，无明显的对流运动。此外，根据零度层亮带的高度，可以推测出大气中零度层等温线的高度。意义：1、从亮带出现的位置可以大致确定零度等温线位置（零度层亮带在零度层高度的下面（亮带中心位于 0层以下 100400m）。2、在混合性降水过程中，零度层亮带的出现，可以作为识别雹云指标之一。3、从探测得到的零度层亮带和探空资料得到的 0层比较，可以判断仰角标定是否正确，以及所测得的回波高度是否准确。3、脉冲风暴：在弱的垂直风切变情况下形成的强风暴。回波特点：（1）初始回波

16、出现的高度，一般在 6-9KM 之间；（2）强回波中心值一般大于50dBZ；（3）强中心所在的高度较高，一般在-10等温线的高度左右。识别：脉冲风暴是可以应用垂直累积液态水 VIL 产品和组合反射率因子 CR 产品来帮助识别，当 VIL 值较大，CR 产品中的最大回波强度值很大及其所在高度较高时，可以推断可能产生强脉冲单体风暴。六、性天气探测气办发（2010）19：强对流天气：现短历时强降水、冰雹、雷雨大风、龙卷、雷电等现象的性天气。短历时降水定义为一小时降水量大于等于 20mm。冰雹天气一般指降落于地面的直径大于等于 5 毫米的固体降水过程。1、雹灾、风灾、涝灾冰雹、大风、暴洪 1）环流背景

17、 2）识别方法（指标）2、冰雹*环境条件：雷暴+强的、持续的上升气流；0 度层距地面高度不高判断大冰雹最有效的方法：（1）检查较高的反射率因子（45 或 50dBZ）能否扩展到 0C，特别是-20C 等温线高度以上（2）具有宽大的弱回波区 WER 或有界弱回波区 BWER 的回波特征（3）风暴顶的强辐散以及与气团有关的季节性的大 VIL（垂直累积液态水量）值有利于强冰雹产生的三个关键因子：（1）-10 到-30C 的之间的对流有效位能 C；（2）0-6km垂直风切变：通常用地面以上 6km 高度和地面之间的风矢量差来表示，在暖值如超过 15m/s 则属于中等以上强度，如果超过 20m/s 则属

18、于强的垂直风切变；（3）0C层到地面的高度。如果 1）和 2）都较大，而 3）不是太大，则强冰雹的潜势就比较大。回波判别：-20高度以上50dbz 存在/回波墙/回波区（POHH）冰雹概率（POH）表示任意尺寸的冰雹的降雹概率，显示间隔以 10%增加。强冰雹概率（H）表示 2CM 以上直径冰雹的降雹概率，显示间隔以 10%增加。预期的最大冰雹尺寸（MEHS）表示所识别单体的最大冰雹尺寸估计，显示间隔以 1/4 增加（1）3、大风形成原因（对流风暴下沉气流强烈辐散造成的地面大风、阵风锋造成的地面大风、低空暖湿入流抽吸导致的地面大风）下击暴流：指能在地面产生 17m/s 以上瞬时风的强烈下沉气流。阵风锋：当进行 PPI 探测时，有时可以发现一种细长的回波带。当这种回波经过站时，虽无降水，但却有明显的降温和伴有强的阵风。目前常称其前沿为阵风锋。上把这种