加载中…风廓线雷达
(2014-05-20 16:25:20)
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文化 |
分类： radar |
1、风廓线雷达是通过向高空发射不同方向的电磁波束，接收并处理这些电磁波束因大气垂直结构不均匀而返回的信息进行高空风场探测的一种遥感设备。风廓线雷达利用多普勒效应能够探测其上空风向、风速等气象要素随高度的变化情况，具有探测时空分辨率高、自动化程度高等优点。在风廓线雷达基础上增加声发射装置构成无线电——声探测系统，可以遥感探测大气中温度的垂直廓线。
晴空雷达
晴空大气湍流运动
垂直探测雷达 探测波束垂直指向
4、风廓线雷达频段：
5、数据输出：（1）多普勒速度谱：返回信号功率谱
（2）径向波束谱矩产品：1）速度，2）谱宽，3）SNR
（3）风产品：1）水平风向、风速，2）垂直风，3）Cn2
2、大气中折射率的不均匀能够引起对电磁波的散射，其中大气中的湍流活动导致折射率涨落而引起的散射（即湍流散射），散射层的运动和湍流块的运动都可造成返回电磁波信号的多普勒频移，采用多普勒技术可以获得其相对于雷达的径向速度，通过进行多射向的速度测量，在一定的假定条件下可估测出回波信号所在高度上的风向、风速和垂直运动。用于这一探测目的的脉冲多普勒雷达称为风廓线雷达。
3、风廓线雷达是近年来各国应用于气象业务探测的重要手段，它采用微波辐射遥感技术应用多普勒原理对大气风场垂直结构进行探测。
特点：脉冲多普勒雷达 脉冲电磁波并具有多普勒测速功能
4、风廓线雷达频段：
（1）平流层 VHF，频率：46-68MHz
（2）对流层 P波段，频率：440-450MHz
（3）边界层 L波段，频率：1270-1295MHz
；1300-1375MHz；915-925MHz
5、数据输出：（1）多普勒速度谱：返回信号功率谱
6、数据特点：
（1）优势
相干积分技术，对大气微弱信号探测
谱分布
高时空分辨率
（2） 不足
垂直探测，对天气系统描述不完整
探测要素单一
SNR，非决对定标
低层、高空数据获取能力低
（3） 多种探测模式
高模式、中模式、低模式
7、风廓线雷达（风廓线仪）主要以晴空大气作为探测对象，所以也将风廓线雷达称为晴空雷达。风廓线雷达的测风原理是根据Bragg散射理论，即风廓线雷达发射的电磁波遇到大气喘流体时，会产生微弱的后向散射，被雷达天线接收到而形成回波。
8、（1）探测能力
通常由探测高度来表征，影响探测能力的最主要因子是最小可测信号、发射功率、
天线增益等；风廓线雷达的最大探测能力与其发射的平均功率和天线截面有关。
（2） 探测精度
1）时间分辨率：
边界层：3～5 分钟 对流层：6-10分钟
2）数据精度(RMS) ：
风向的精度小于10°
风速精度小于1.5m
9、注意点：
1）仰角为14度-17度，业务上通常为15度。在库数相同的情况下，垂直与倾斜波束探测到的高度是不同的。
2）符合均匀风场条件下，四个倾斜波束的垂直风用垂直波束代替。
3）探空资料的获取方式：1、商务机2、探空气球3、天气雷达中的VID（垂直风廓线）
4）风廓线雷达只有速度折叠没有距离折叠。
5）风廓线雷达与天气雷达的径向风的风向是相反的，风廓线雷达的径向风是离开为负值，而天气雷达是离开为正值。
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