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多普勒天气雷达探测和应用试题

一、填空题

1、多普勒天气雷达可获取的基数据有（、和）

2、我国新一代天气雷达系统主要由（、、）。

3、多普勒雷达提供了（三）种基本产品；揭示了所有回波中最高反射率因子的

产品是（）；（）与基本速度产品类似，只不过减去了由风暴跟踪信息(STI)识别的（）（缺省值），或减去由操作员选定的（）。

4、垂直累积含水量表示的是将反射率因子数据转换成等价的（），并

且假定反射率因子是完全由（）反射得到的。

5、涡旋特征（）是业务上用以探测强烈龙卷的一种方法。TVS的定

义有三种指标：（、、）。

6、垂直剖面产品只能通过用户处理器中（PUP）中的（“”）获取

7、雷达接收到的降水回波信号是降水粒子对雷达所发射电磁波的（）

产生的，因此电磁波在降水粒子上的（）是天气雷达探测降水的基础。

8、当波源和观测者做相对运动时，观测者接受到的频率和波源的频率不同，其

频率变化量和相对运动速度大小有关，这种现象就叫做（）。

9、当脉冲重复频率PRF增大时，最大探测距离Rmax（），最大不模糊速度Vmax

（）；当重复频率PRF减小时，最大探测距离Rmax（），最大不模糊速度Vmax却（），这就是多普勒两难问题。

10、某点的径向速度为零，实际上包含两种情况。一种是该点处的( )与

该点相对于雷达的径向互相（ )；另一种情况是该点的( )。

11、根据对流云强度回波的结构特征，风暴分为单体风暴、（）和超级

单体风暴。

12、（）由几个处于不同发展阶段的单体所组成，通常在（）前

进方向的右侧不断有新单体生成和并入，并在风暴内部继续发展增强成为主要单体，而原来老单体则减弱消散。

13、中尺度气旋常和强烈上升气流相伴，可用（）模型来描述。

14、超级单体风暴是一种具有特殊结构的强风暴，常伴有强风、局地暴雨、

冰雹、下击暴流，龙卷，在低层风暴的运动右后方为（）回波。

15、下击暴流的尺度很小，持续时间很短。对大量观测事实研究表明，下击

暴流按尺度可分为两种：（）下击暴流和（）下击暴流

16、飑线是满足线状或窄带状MCS标准的（）系统，是一条规则、活跃

的风暴线。

17、（）风暴由几个处于不同发展阶段的单体所组成，通常在（）

风暴前进方向的（）不断有新单体生成和并入，并在风暴内部继续发展增强成为主要单体，而原来老单体则减弱消散。

18、超级单体最本质的特征是具有一个深厚持久的（）。

19、中气旋判据中,转动速度指的是( ）。

20、非超级单体非强风暴低层反射率因子的大值区位于（），非超级单体

强风暴低层反射率因子的核心区（），超级单体反射率因子的核心区（），而且在风暴右后侧出现（）。

21、在线性风的假定条件下，雷达获取的径向风速数据通过VAD处理，可得

到不同高度上的（），因而可以得到（）随时间的演变图。（4）

22、在0°c层附近，反射率因子回波突然（），会形成零度层亮带。零度

层亮带通常在（）的仰角比较明显。（49）

23、“弓形回波”是（）的一个很好指标。（50）

24、非降水回波包括：（）回波、（）回波、昆虫和鸟的回波、（）

引起的回波、（）的回波等。（51）

25、压、湿随高度变化的不同，导致了折射指数分布的不同，使电磁波的传

播发生弯曲，一般有（）、（）、超折射、（）、（）五种折射现象。（24）

26、气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。当雷达波长

确定后，球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于（）和（）之比。

对于（）情况下的球形粒子散射称为瑞利散射；而（）情况下的球形粒子散射称为（Mie）米散射。（17）

27、S波段和C波段的雷达波在传播过程中主要受到降水的衰减，衰减主要

是降水粒子（）对于雷达波的（）和（）造成的。（P45）28、由于衰减，雷达所显示的降水回波将（）实际的降水区，尤其是在降

水区（）的一侧。（21）

29、PUP显示雷达回波时，所标注的回波所在高度是假定大气为（）情

况下计算得到的高度。（46）

30、多普天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测（）,用高脉冲重复频率PRF

测（）。（43）

31、我国新一代天气雷达的降水估测只使用最低的4个仰角： 0.5°，1.5°，

2.4°，（）°，分别使用在50km以外，35-50km，20-35km和（）

的距离范围内。

32、速度图上等风速线呈反“S”型，表示实际风向随高度（）旋转，在

雷达有效探测范围内为（）存在；当等风速线呈“S”型，表示实际风向随高度（）旋转，在雷达有效探测范围内为（）存在。（54）

33、降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成（）。与取

样体积到雷达的距离的平方成（）。（46）

34、速度图上等风速线呈弓形时风速（），当弓形弯向负速度时，表示大

尺度风场为（）；当弓形弯向正速度时，表示大尺度风场为（）。（57）35、多普勒天气雷达，它除了测量雷达的回波强度外，还可以测量降水目标

物沿雷达波段径向的（和）。

36、新一代天气雷达系统的应用主要在于对灾害性天气，特别是与风害和冰

雹相伴随的灾害性天气的监测和预警。它还可以提供较大范围降水的（），获取降水和降水云体的（）。

37、新一代天气雷达主要采用的体扫模式有VCP11、VCP21和VCP31、VCP32。

其中VCP11通常在（）出现的情况下使用，而VCP21在（）的情况下使用，（）使用VCP31和VCP32。

38、后向散射截面可用来定量地表示粒子后向散射能力的强弱。后向散射截

面越大，粒子的后向散射能力越强，在同样条件下，它所产生的（）也越强。

39、天气雷达工作频率是天气雷达从天线发射的电磁波的频率。天气雷达脉

冲重复频率是雷达每秒产生的（），用PRF表示。

40、单位体积中降水粒子后向散射截面的总和，称为气象目标的（），用η表示，常用单位是 cm2/m3 。

41、距离折叠是指雷达对产生雷达回波的目标物位置的一种辨认错误。距离折叠现象常见于（），距离折叠现象只偶尔出现在反射率产品。

42、最大不模糊距离是当雷达发出一个脉冲遇到该距离处的目标物产生的后向散射波返回到雷达时，下一个雷达脉冲刚好发出。也即：雷达波传播到位

于作大不模糊距离处的目标物，然后其回波再返回雷达所用的时间刚好是两

个脉冲之间的（）。

43、通常“多普勒两难”指的是由于最大不模糊距离Rmax 与脉冲重复频率PRF 成反比，而最大不模糊速度Vmax 与脉冲重复频率PRF 成正比，因此不存

在一个单一的脉冲重复频率PRF 能够同时使Vmax 和Rmax 都能达到（），所以要使用变化的PRF 。

44、 0.5度仰角，Rmax=460km 和7.5仰角，Rmax=115 km 时不大可能产生距离折叠是因为在0.5度仰角，Rmax=460km 和7.5仰角，Rmax=115 km 时，波

束宽度已达7.6km ，波束高度也达16km 以上，高于大多数（），所

以很少能碰到目标物，也就不大可能产生距离折叠。

45、多普勒天气雷达的最大不模糊距离和最大不模糊速度与雷达的脉冲重复频率和波长的关系表达式分别是（

PRF C R ?=2max ）和（4max PRF

V ?=λ ）。

46、多普勒效应定义为“当接收者或接收器与能量源处于相对运动状态时，能量到达接收者（器）时（）”。

47、多普勒雷达测量回波径向速度的主要技术是利用相继返回的两个脉冲对之间的位相变化，来测量回波的径向速度。这种测速技术称（）。

48、降水的反射率因子回波分（）。

49、雷达波束的有效照射深度是在径向方向上，粒子的回波信号能同时返回雷达天线的（），有效照射体积是在波束宽度θ，φ范围内，粒子

所产生的回波能同时到达天线的（）。

50、逆温引起的超折射主要出现在（），而湿度随高度迅速减小的情况大多出现在（）。

二、单项选择题

1、速度方位显示风廓线产品（VWP ）代表了雷达上空（）左右范围内风向风速随高度的变化。

a.100公里

b.60公里

c.20公里

2、目前我国 CINRAD-SA 使用两种工作模式，即（）模式和晴空模式。

a. 雷暴

b. 降水

c. 台风

3、回波顶定义为高反射率核上空（）回波的高度。

a. 0 dBZ

b.30b.20 dBZ

c.18.3 dBZ

4、当雷达发出的电磁波投射到降水粒子上时，它们就散射电磁波，雷达回波就是被雷达天线所接收的（）。

d.散射波

e.前向散射波

f.后向散射波

5、由波源与观测者之间的相对运动造成的频率变化，称为（）。

a)多普勒效应

b)多普勒频率

c)多普勒反应

6、平均径向和谱宽上的紫颜色是表示（）。

a)无回波

b)算法不能够确定相应距离处的准确速度估计值

c)大于最大不模糊速度的径向速度值

7、三体散射现象是指由于雷达发射波束在强反射率因子（回波很强）区向地面

散射的能量又反射回云中强回波处时，再产生后向散射并考虑到其时间上的延迟而形成的（）。

a)回波

b)正常回波

c)异常回波

8、弓形回波是指快速移动的、凸状（顺移动方向）的（）。

a)线状回波

b)块状回波

c)带状回波

9、（）风暴是一种具有特殊结构的强风暴，常伴有强风、局地暴雨、冰雹、

下击暴流，龙卷，在低层风暴的运动右后方为钩状回波。

a)脉冲单体

b)多单体

c)超级单体

10、龙卷涡旋特征（TVS）是业务上用以探测强烈龙卷的一种方法。TVS的定

义有三种指标：（）、垂直方向伸展厚度、持续性。

a)强度

b)速度

c)切变

11、Fujita等人把在地面上或地面附近形成17.9m/s以上的灾害性水平辐散

出流的强下沉气流称为（）。

a)雷雨大风

b)下击暴流

c)辐散气流

12、（）是满足线状或窄带状MCS标准的中尺度对流天气系统，是一条

规则、活跃的风暴线。

a.弓形回波

b.飑线

c.多单体风暴

13、热带气旋风雨区的外围有时候有一条强对流回波带，过境时，常常出现

短时间的风向突变，风速增大，气压下降，有强对流天气，此强对流回波带称为（）。

a.弓形回波

b.飑线

c.台前飑线

14、在一个体积扫中，将不同仰角的方位扫描中发现的最大反射率，投影到

笛卡尔格点上形成（）。

a.CAPPI

b.组合反射率

c.相对径向速度

15、根据美国Oklahoma的中气旋判据要求，中气旋的核区直径（）。

a.小于等于20km

b.小于等于10km

c.小于等于1km

16、多普勒天气雷达在探测暴洪时，可提供低空急流及其随时间的变化。低

空急流可由（）得到

a.反射率因子图

b.径向速度图

c.垂直累积含水量图

17、在层状云或混合云降水反射率因子回波中，出现了反射率因子较高的环

形区域，称之为（）

a.强对流单体

b.强反射率因子亮带

c.零度层亮带

18、当雷达波束路径曲率大于地球表面曲率时，称之为（）

a.负折射

b.超折射

c.临界折射

19、多普勒雷达能够测量一个脉冲到下一个脉冲的最大相移的上限是

（）。

a、90°

b、180°

c、270°

d、360°

20、多普勒雷达中，最大不模糊距离Rmax与脉冲重复频率PRF（）。

a、成正比

b、成反比

c、没有关系

21、多普勒雷达最终给出的径向速度是从多个脉冲对得到的径向速度的

（）。

a、差值

b、累加值

c、平均值

d、平方根值

22、

R300

max

，雷达波长5厘米，雷达波长10厘米，

max

V应分别是（）。

a、6.25m/s和12.5m/s

b、12.5m/s和6.25m/s

c、8.5m/s和12.5m/s

d、12.5m/s和26.5m/s

23、辐合（或辐散）在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，

两个极值中心的连线与雷达的射线（）。

a、相一致

b、垂直

c、平行

d、相交

24、气流中的小尺度气旋（或反气旋）在径向速度图像中也表现为一个最大

和最小的速度对，但两个极值的中心连线与雷达的射线（）。

a、相一致

b、垂直

c、平行

d、相交

25、具有辐合（或辐散）的气旋（或反气旋），在径向速度图像中表现出径向

速度的最大、最小值连线与雷达射线走向呈（）。

a、相一致

b、垂直

c、平行

d、一定的夹角

26、新一代雷达产品之一的垂直液态含水量VIL57实质上是（）的垂直

积分，代表了雷暴的总体强度

a、反射率因子

b、液态含水量

c、组合反射率因子

d、径向速度

27、龙卷蜗旋特征TVS比中气旋的（），是判别龙卷发生的一个好指标。

a、尺度更小、强度更强

b、尺度更大、强度更强

c、尺度更小、强度更弱

d、尺度更大、强度更弱

28、气象雷达方程指出雷达取样体积内的所有降水粒子产生的回波功率与降

水粒子集合的反射率因子（），与取样体积到雷达的距离的平方（）。

a、成正比

b、成反比

c、相等

d、没有关系

29、在瑞利散射条件下，降水粒子集合的反射率因子等于单位体积内所有降

水粒子直径（）之和。

a、4次方

b、6次方 c 、8次方 d 、2次方

30、dBz常用来表示反射率因子的大小，那么－10dBZ、 0 dBZ、10dBZ、20dBz、

30dBZ和40dBZ分别代表（）mm6/m3反射率因子单位。

a、 0.1、1、10、100、1000和10000 ;

b、100、10、1、0.1、1000和0.01

c、0.0001、0.001、 0.01、0.1和1;

d、-10、1、10、20、30和40

31、新一代天气雷达中累计降水产品用的Z-I关系是（）。

a、Z=200I1.6

b、Z=300I1.4

c、Z=486I1.32

d、Z=48I

2.6

32、假设单位体积中有100粒直径为1mm的降水粒子，6粒直径为2mm的降

水粒子，3粒直径为3mm的降水粒子和1粒直径为4mm 的降水粒子，它们对反射率因子的贡献是（）。

a、1mm<2mm<3mm<4mm

b、1mm>2mm>3mm>4mm

c、3mm>4mm>2mm>1mm

d、2mm>4mm>3mm>1mm

33、在单位立方米的降水区中降水粒子有大中小三类，其中小粒子占90%、

中粒子占8%、大粒子占2%，它们对反射率因子的贡献是（）。

a、小粒子>中粒子>大粒子

b、小粒子<中粒子<大粒子

c、中粒子>其他二者

d、三种粒子贡献一样

34、人们把雷达早上观测到的超折射回波，作为一种预示午后可能出现强雷

暴的一个指标是因为（）。

a、低空有大量水汽

b、低空有冷空气

c、低空有风切边

d、低空有干暖盖存在，利于对流不稳定能量储存。

35、如果一个模糊的径向速度值是45节，它的邻近值是-55节，最大径向速

度是60节，那么这个径向速度的最可能值是( )

a、-70节

b、75节

c、-75节

d、70节

36、通常情况下，质点的尺度愈大，对电磁波的散射（）。

a、愈大

b、愈小

c、相等

d、不好比较

37、由Probert-Jones 1962年推倒出来并被认为和实验值符合得较好，且被

不少文献经常引用的雷达气象方程是（）。

a、

()σ

P t

b、

c 、

()

∑=

单位体积

r r

Pσ

θ?

1024

d、

()Z

P t

1024λ

θ?

38、雷暴初始阶段，回波强度最强一般在云体的 ( )。

a、上部 b 、中上部 c、中下部 d、下部

39、对流风暴倾向于在边界层辐合线（）生成。

a 、北侧 b、南侧

c、之上 d 、附近生成，尤其在两条辐合线的交点附近

40、相对风暴气流使得阵风锋不能远离风暴，这就加强了风暴下方的（），

从而导致更强的上升气流；

a、气流辐合 b 、气流辐散

c、水平涡度

d、垂直涡度

41、如果沿流线方向的水平涡度足够大，那么风暴的上升气流将产生明显的

（）。

a、旋转 b 、辐合

c、垂直运动

d、垂直涡度

42、有时在弱降水超级单体风暴的后侧，可探测到一个与中气旋相联系的

（）。

a、V型槽口

b、弱回波区WER

c、钩状回波

d、有界弱回波区BWER

43、对强对流风暴而言，前侧V型槽口回波表明强的（）进入上升气流。

a、相对水平涡度

b、相对垂直涡度、

c、倾斜垂直涡度

d、入流气流

44、超级单体风暴中的上升气流变成基本是竖直的，导致回波顶移过低层反

射率因子的高梯度区而位于一个持续的（）之上。

a、钩状回波

b、V型槽口

c、有界弱回波区BWER

d、无界弱回波区WER

45、BWER（有界弱回波区）对应是一个（）区。

a、强下沉气流

b、强上升气流

c、强水平涡度

d、强相对气流

46、非超级单体强风暴的低层入流区通常位于其（）。

a、前侧

b、后侧

c、右前侧

d、右后侧

47、旋转诱发产生的沿上升气流两侧的（）是风暴分裂过程的基础。

a、相对气流入流

b、垂直涡度

c、垂直气压梯度力

d、水平涡度

48、最强的风或下级暴流一般发生在弓形回波的（）。

a、顶部

b、前部

c、后部

d、任何地方

49、超级单体中深厚的辐合区DCZ的探测和识别可以用来预警（）。

a、冰雹

b、极端的地面大风

c、短时强降水

d、龙卷

50、中气旋是超级单体风暴的特征，观测到中气旋，出现强烈天气（灾害性

大风、冰雹、暴洪）和龙卷的情况分别占（）。

a、80%和30%

b、90%和20%

c、30%和80%

d、20%和90%

51、大多数龙卷风警报是建立在探测到较强（）基础上的。

a、中气旋

b、龙卷涡旋特征TVS

c、低层辐合高层辐散

d、辐合系统

52、对中层径向辐合MARC的研究表明，利用MARC预报（）的提前时

间大约在10—30分钟之间。

a、冰雹

b、龙卷

c、地面大风

d、暴洪

53、由于浮力决定了垂直方向上空气的加速程度，因此它与风暴（）

有关。

a、结构 b 、类型 c、性质 d、强度

54、当沿风暴入流的水平涡度随着入流在风暴内成为上升气流时（产生旋转

效应时），水平涡度转换成（ c ）。

a 、沿流线的水平涡度 b、风暴相对入流

c、垂直涡度

d、风暴相对螺旋度

55、风的垂直切变导致的水平涡度能通过风暴（）作用产生垂直涡度。

a、上升气流辐合

b、相对气流

c、上升气流倾斜

d、相对垂直运动

56、（）能够用以估计风暴从上升气流中获得的旋转潜势的大小。

a 、沿流线的水平涡度 b、风暴相对入流

c、垂直涡度

d、风暴相对螺旋度

57、经典超级单体风暴通常在（）出现钩状回波。

a、前侧

b、右前侧

c、后侧

d、右后侧

58、对强降水超级单体风暴而言，宽广的钩状、逗点状和螺旋状的回波表明

强降水包裹着（）。

a、强的辐合区

b、中气旋

c、水平涡度增强区

d、相对入流区

59、对强对流风暴而言，后侧V型槽口回波表明强的（）。

a、上升气流

b、入流气流

c、下沉气流

d、中气旋

60、弱降水超级单体风暴虽然其反射率因子较小，但有利于（）的形成

和增长。

a、龙卷

b、冰雹

c、地面大风

d、下击暴流

61、在超级单体风暴中，持续15分钟以上的BWER是与强烈的上升气流旋转相联系的，意味着一个（）的存在。

a、辐合区

b、深辐合带DCZ

c、TVS

d、中气旋

63、经典超级单体展现一个位于其右后方（相对于风暴的运动而言）的低层钩状回波。最严重的龙卷往往在钩状回波和/或BWER（）发生。

a、出现之前

b、消失以后

c、同时

d、无

64、经典超级单体的入流区通常位于其 ( )。

a、前侧

b、后侧

c、右前侧

d、右后侧

65、强降水超级单体风暴，入流区大多位于它的（）。

a、前侧

b、后侧

c、右前侧

d、右后侧

66、当风暴在单向性强切变环境中发展时，风暴分裂导致气旋（反气旋）式旋转风暴移向风暴承载层平均风的（）。

a、左侧（右侧）

b、右侧（左侧）

c、右侧（右侧）

d、左侧（左侧）

67、

67、对流风暴中强烈的（）使产生大冰雹的必要条件。

a、垂直风切变

b、对流不稳定

c、上升气流

d、水平涡度

68、每秒钟产生触发脉冲的数目，称为（）

a.脉冲重复周期

b.脉冲重复频率

c.脉冲宽度

d.脉冲长度

69、在雷达产品中，反射率因子产品的最高显示分辨率为( )。

A 0.5 km

B 1 km

C 2 km

D 3 km

70、雷达能够探测降水天气系统内部结构的原因在于降水粒子对于雷达发射的电磁波的（）。

A：后向散射 B：前向散射 C：反射 D：折射

71、多普勒天气雷达是利用____来测量质点相对于雷达的径向速度。( )

A：粒子散射效应 B：多普勒效应 C：粒子辐射效应

72、更容易发现较弱的气象目标的天气雷达波段是（）

A 10公分

B 5公分

C 3公分

73、最能够综合表述大气垂直稳定度是（）。

A垂直风切变

B有效位能(CAPE)

C平衡高度（EL）

D自由对流高度（LFC）

74、新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋

等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应( )。

a.小于230 km

b.大于230 km

c.大于150km

75、超折射形成的气象条件是（）

a.气温向上递增，水汽向上迅速递减

b.气温向上递增，水汽向上迅速递增

c气温向上递减，水汽向上迅速递增

d.气温向上递减，水汽向上迅速递减

76、降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而（）

a.不变

b.增大

c.减小

d.衰减

77、在PUP上，径向速度的大小和正负是通过颜色变化表示的，在江西省

多普勒天气雷达的径向速度埸，一般暖色表示（b正径向速度即远离雷达的

速度），冷色表示（负径向速度即朝向雷达的速度）。

a.朝向雷达的速度，远离雷达的速度

b.远离雷达的速度，朝向雷达的速度

c.颜色表示大小

78、多普勒天气雷达的径向速度埸，零速度线呈“S”型，表示实际风随

高度（）。

a.顺时针旋转，有暖平流

b.逆时针旋转，有暖平流

c.逆时针旋转，有冷平流

d.不旋转，无平流

三、多项选择题

1、多普勒速度场上“零速度”的含义是（）。

a、实际风为零

b、实际风与雷达波束垂直

c、实际风与雷达波束平行

d、实际风与距离圈垂直

2、对于多普勒天气雷达，径向速度分布图象中可以看出气流的（）特征，

并可给出定性和半定量的估算。

a、辐合

b、辐散

c、旋转

d、上升运动

3、多普勒天气雷达在监测（）等以风害为主的强对流天气中有独到之

处。

a、龙卷

b、冰雹

c、下击暴流

d、雷雨大风

4、由于地球曲率、充塞系数等原因，天气雷达尽可使用（）资料。

a、低仰角

b、近距离

c、高仰角

d、远距离

5、从雷达回波中提取的反映降水系统状态的三个基本量是（）。

a、反射率因子

b、平均径向速度

c、径向速度谱宽

d、垂直液态含水量 d、组合反射率

e、回波顶高度

6、多普勒天气雷达的数据质量主要受到（）影响。

a、地物杂波

b、超折射

c、距离折叠

d、速度模糊

7、地物杂波主要有（）类型。

a、间歇性杂波

b、固定地物杂波

c、超折射 d 、奇异杂波

8、常用的雷达导出产品是（）。

a、反射率因子Z

b、组合反射率CR

c、垂直液态含水量VIL

d、回波顶ET

e、反射率因子垂直剖面 f 、风廓线

g、径向速度 h、风暴跟踪信息STI

9、天气雷达的主要局限性有（）使得雷达对于远距离及近距离目标的

探测能力降低和受限。

a、波束中心高度随距离增加而增加

b、波束宽度随距离增加而展宽

c、静椎区的存在

d、地球曲率

e、充塞系数

10、雷达降水估计误差主要来源于（）。

a、不稳定的Z-I关系

b、超折射和地物杂波 c 、零度层亮带

d、雷达定标误差

e、雷达本身的局限性 f 、地区曲率

g、冰雹 h、距离衰减

11、当大气低层出现（）时，大气折射指数随高度迅速降低，此时雷达波传播会产生超折射现象。

a、逆温

b、冷平流

c、暖平流

d、风切变 e 、湿度随高度迅速降低

12、大气中温、压、湿随高度增加可以有不同变化，因此产生了大气折射指数随高度有不同分布，致使雷达波在传播时有不同弯曲现象，一般可以分为（）等形式。

a、散射

b、折射

c、标准大气折射

d、临界折射

e、负折射 f 、超折射 g、无折射 h、零折射

13、“零度层亮带”是（）降水均可出现的一个特征。

a、层状云

b、积云层状云 c 、积雨云 d、积云

14、新一代天气雷达重要的算法有（）。

a、风暴单体识别与跟踪算法（SCIT）

b、冰雹探测算法（HDA）

c、中气旋探测算法（MDA）

d、VAD风廓线算法

e 、降水算法（PPS）

f 、VIL垂直液态含水量算法

g 、相对风暴平均径向速度算法 h 、强天气分析算法

15、新一代天气雷达产品反射率因子作为一种最有用的产品可以确定（）。

a、回波的强度

b、风暴的结构

c、风暴的强弱

d、强降雨（雪）带

e、降水和风暴的移动 f 、降水和风暴的未来演变趋势

g、降水和对流风暴的落区

16、由于新一代天气雷达的灵敏度有很大提高，因此一些非降水特征，例如（）等造成的窄带回波、云、鸟、烟羽等回波也会显示出来。

a、阵风锋

b、风暴出流边界

c、边界层辐合线

d、冷锋

e、干线

f、切变线

17、平均径向速度有很多直接的应用，如（）。

a、决定径向速度的量值

b、确定大气结构

c、确定风暴结构

d、可以产生、调整和更新高空风分析图

e、确定边界

f、确定不同高度回波的变化

18、谱宽可提供由于（）引起的平均径向速度变化的观测。

a、风切变

b、辐合辐散

c、湍流

d、速度样本质量

19、平均径向速度的局限性是（），所以在使用时要注意。

a、垂直于雷达波束的风的径向速度为零

b、距离折叠

c、不正确的速度模糊

d、多程回波重叠

20、相对于风暴的平均径向速度（SRM）产品可用来探测被风暴运动掩盖掉的切边区域，如（），对快速移动的风暴最为有效。

a、中气旋

b、辐合

c、辐散

d、龙卷蜗旋特征TVS

21、目前我国 CINRAD-SA降水模式中使用的体扫模式为（）

a. VCP11

b. VCP21

c. VCP31

22、风暴结构字符型产品包括了由SCIT算法计算的单体属性：（）。

a 风暴单体的最大反射率

b 风暴单体顶高度

c. 风暴单体最大反射率高度

23、超折射一般发生在（bc）大气层

a.温度随高度升高而降低

b.湿度随高度升高而迅速减少

c. 温度随高度升高而增加

24、影响对流风暴类型和结构的环境因子有（）。

a、热力不稳定（浮力）

b、上升气流强度

c、环境垂直风切变

d、水汽的垂直分布

25、在业务中，利用速度矢端图可以研究分析（）对风暴发展的影响以及区别风暴的强弱和类型。

a、风暴相对气流

b、风暴相对螺旋度

c、垂直风廓线

d、垂直风切变

26、经典超级单体风暴的雷达回波特征有（）。

a、钩状回波

b、前侧V型槽口

c、低层WER或BWER

d、后侧V型槽口

e、悬挂回波

f、穹隆

27、强降水（HP）超级单体风暴通常能在（）的环境中得以发展和维持的。

a、低层具有丰富水汽

b、较低LFC（抬升凝结高度）

c、弱的对流前逆温层顶盖

d、强的对流前逆温顶盖

28、强对流天气易发生在飑线的（），在飑线和边界的交汇处附近）。

a、断裂处

b、飑线移近某些低层边界处

c、前侧

d、飑线和边界的交汇处附近

29、大冰雹的产生与( )有关。

a、风暴上升气流的强度

b、风暴上升气流的尺度

c、跨越上升气流的相对风暴气流

d、融化层的高度

30、下击暴流按尺度可分为两种（）。

a、微下击暴流

b、宏下击暴流

c、干的微下击暴流

d、湿的微下击暴流

31、与下击暴流相伴的反射率因子回波特征有（）。

a、弓形回波

b、钩状回波

c、豆状回波

d、BWER

e、V型缺口

32、大冰雹形成和增长的环境特征是（）。

a、上升气流的速度大小；

b、上升速度最强的核心区周围的中等强度的上升气流区域的大小；

c、风暴相对气流；

d、上升气流和下沉气流特别强；

e、中气旋；

33、三体散射现象是指由于雷达能量在强反射率因子（回波很强）区向前散射而形成的异常回波。具有的特征是（）。

a、强度通常≤20dBZ；

b、呈类似细长的钉子状（“ spike”）从强回波区沿径向伸展，简称TBSS；

c、它的径向速度很小；

d、谱宽很大；

34、暴洪发生的前提条件是短时内（48小时）降暴雨，要求有（）。

a、较大的降水率

b、一定的持续时间

c、强的不稳定性

d、大的垂直风切变

35、判断大冰雹的有效指标是（）。

a、≥45dBz的反射率因子高度扩展-20℃等温线高度以上

b、具有宽大的WER或BWER的回波特征

c、风暴顶辐散

d、大VIL值

f、高的融化层高度

36、脉冲风暴产生于（）的环境中。

a、弱的垂直风切变

b、低层较深的湿层

c、弱的垂直不稳定性

d、强的垂直不稳定性的

37、经典超级单体风暴产生的环境条件为（）。

a、垂直风切变

b、低层丰富水汽

c、大的垂直不稳定度

d、对流前的逆温顶盖

38、雷达所探测到的强降水超级单体风暴低层回波特征有（）。

a、宽广的钩状、逗点状和螺旋状

b、前侧V型槽口

c、低层WER或BWER

d、后侧V型槽口

39、风暴常形成于低层有（）的地区。

a 、湿舌 b、上升运动

c、不稳定能量 d 、强水汽辐合

40、速度矢端图的主要目的是要将（）这一三维空间特征在极坐标系平面上的表示出来。

a、风向随高度变化

b、风速随高度变化

c、上升气流变化

d、风的垂直切变

41、雷达所探测到的强降水超级单体风暴低层回波特征有（）。

a、宽广的钩状、逗点状和螺旋状

b、前侧V型槽口

c、低层WER或BWER

d、后侧V型槽口

42、强降水（HP）超级单体风暴倾向于沿着已有的（）移动。

a、热力/湿边界

b、锋和干线

c、水平涡度增强区

d、低层风切变的增强区

43、脉冲风暴产生于（）的环境中。

a、弱的垂直风切变

b、低层较深的湿层

c、弱的垂直不稳定性

d、强的垂直不稳定性的

44、弱降水超级单体风暴出现的环境（），几乎所有的弱降水超级单体都出现在（）附近。

a、干线（露点锋）

b、低层具有较低的湿度

c、大的垂直风切变

d、强的对流前逆温顶盖

e、中尺度辐合线

f、较高的自由对流高度LFC

45．下列各项中可作为判断强降雹潜势的指标有：( )

A、回波强度最大值；

B、有界弱回波区BWER大小

C、弱回波区WER大小

D、垂直累积液态水含量VIL的大值区

46、中气旋是与对流风暴的上升气流紧密相联的小尺度涡旋，该涡旋已满足或超过一定的（）判据。

a、切变

b、垂直伸展

c、上升速度

d、持续性

47、最近研究和观测表明，有利于F2级以上龙卷产生的环境条件是（）。

a、强烈的低层垂直风切变

b、大的CAPE

c、低的抬升凝结高度

d、高德抬升凝结高度

48、判断大冰雹的有效指标是（）。

a、≥45dBz的反射率因子高度扩展-20℃等温线高度以上

b、具有宽大的WER或BWER的回波特征

c、风暴顶辐散

d、大VIL值

f、高的融化层高度

49、大冰雹形成并降落在中气旋周围（）的强回波区中。

a、上升气流区附近

b、钩状回波附近

ｃ、弱回波区附近ｄ、下沉气流区附近

50、影响下沉气流强度的因素包括（）。

a、气块所受的负的热浮力

b、降水物的重力拖曳

c、垂直风切变

d、气压扰动的垂直梯度

51、在环境风切变比较大时，产生地面直线型大风的系统有（）。

a、脉冲风暴

b、多单体风暴

c、超级单体风暴

d、飑线

52、下击暴流位于钩状回波的（），它常常伴有典型飑线。

a、钩内

b、周围

c、沟外

d、很远处

53、在暴洪中，影响降水率的因子有（）。

a、降水系统中的暖云层越厚

b、中等强度的CAPE

c、降水系统的夹卷率 c、强的CAPE

54、风暴常形成于低层有（）的地区。

a 、湿舌

b 、上升运动

c 、不稳定能量

d 、强水汽辐合

55、在雷达回波中，强对流天气的出现和发展往往和（）有关，径向速度分布图像中可以看出这些流场特征。

A 、气流的辐合

B 、气流的辐散

C 、气流的旋转

D 、气流的方向

56、一般来说，雷达反射率因子越大，雨强就越大，但这个关系式会受到（）的很大影响。?

A 、衰减

B 、零度层亮带

C 、冰雹

D 、距离

57、下列各项中可作为判断强降雹潜势的指标有：( )

A 、回波强度最大值；

B 、有界弱回波区BWER 大小

C 、弱回波区WER 大小

D 、垂直累积液态水含量VIL 的大值区

四、简答题

1、简述多普勒天气雷达的工作原理

答：多普勒天气雷达是基于物理学中的多普勒效应而发展起来的。多普勒效应是

指当波源和观测者做相对运动时，观测者接受到的频率和波源的频率不同，其频率变化量和相对运动速度大小有关，这种现象就叫做多普勒效应。由相对运动造成的频率变化，称为多普勒频率，或多普勒频移。在多普勒天气雷达系统中，将降水粒子作为目标物，其随风移动产生的多普勒频率表现为相继脉冲回波信号之间位相的变化，通过测量这种回波信号位相的变化推算出径向速度。

2、请写出最大不模糊距离和最大不模糊速度公式，并解释什么是多普勒两难？ rmax=21CT=PRF c ?2，V max=4PRF

?λ

多普勒两难：由于最大不模糊距离rmax 与脉冲重复频率PRF 成反比，而最大不模糊速度与V max 与脉冲重复频率PRF 成正比，因此不存在一个单一的重复频率PRF 能够同时使rmax 与V max 都比较大。这通常称为“多普勒两难”。

3、速度模糊主观识别的原则

答：①根据本地雷达波长和探测时设定的脉冲重复频率（PRF ）计算出±Vmax ，

同时注意表示最大和最小速度等级的色标；

②在速度图上寻找零速度线（带）。由零速度线（带）开始逐渐向径向方向扩展，

按风速连续性原则，除龙卷等强风切变外，径向速度一般逐渐增加（或减少）。当增加（或减少）到超过＋Vmax （或减少到小于－Vmax ）时，径向速度由正（负）的最大值或次大值突变为负（正）的最大值或次大值。

4、简述冰雹的三体散射现象及其特征

答：三体散射现象：是指由于雷达发射波束在强反射率因子（回波很强）区向地面散射的能量又反射回云中强回波处时，再产生后向散射并考虑到其时间上的延迟形成的异常回波。

三体散射回波（TBSS）有如下特点：①异常回波强度通常≤20dBZ；②呈类似细长的钉子状，从强回波区沿径向伸展；③径向速度很小，谱宽很大。

这种回波简称TBSS可作为识别大冰雹的特征之一。

5、新一代天气雷达对大冰雹预报最有效的方法是什么？

答：（1）查看较高的反射因子（45或50dBZ）能否扩展到0℃，特别是-20℃等

温线以上；（2）具有宽大的弱回波区WER或有界弱回波区BWER的回波特征的风暴更有可能产生大冰雹；（3）风暴顶的强辐散以及有大VIL（垂直累积液态水）

值；（4）S波段出现的三体散射；（5）湿球温度0℃的高度在2-3km之间。（180）6、请解释VAD产品中“ND”出现的原因？

（1）VAD图中如果出现“ND”，则表示该层平均状况为回波相当弱或者没有回波，或资料点少于25个及资料均方根误差太大。

（2）满足下列三项条件之一，则相应高度处的风向、风速标为没有数据“ND”（无资料）：

VAD算法取样少于25个资料点（有效数据点不到25个）

RMS误差大于4.8m/s（拟合均方根误差超过5 m/s）

或对称性大于7.3m/s（对称性超过7 m/s）（217）

7、中气旋的判别标准是什么？业务上通常将中气旋分为哪三级？其在距离雷达50km处对应的旋转速度各为多少？（129）

（1）中气旋的水平尺度一般不超过10km；（2）垂直厚度相应对流风暴厚度的三分之一；（3）垂直涡度的量级为10-2S-1。业务上通常将中气旋分为弱、中、强三个级别，在距离雷达50km处对应的旋转速度分别为12、16和22m/s。

8、写出CINRAD-SA最常用的平均径向速度V27产品在天气预报中的用途？

主要用途：（1）决定径向速度的量值：可以确定相对于地面的风速作为警报和预报的输入；（2）大气结构：确定径向速度型以导出大气结构。风速随高度顺时针或逆时针旋转可以确定暖空气或冷空气平流。根据基本速度产品可以容易地确定低层或中层急流；（3）风暴结构：确定径向速度型以导出风暴结构。气旋性旋转和反气旋性旋转、风暴顶辐散、由下击暴流造成的地表辐散都可以由基本速度产

品确定；（4）高空风分析图：速度数据可以帮助产生、调整和更新高空风分析图。可以确定风廓线以更新高空风分析图，反映两次探空间隔期间可能发生的任何变化；（5）确定边界：速度数据可以展示沿着边界（这里指密度不连续面）的辐合。此外，许多边界（密度不连续面）可产生非常弱的反射率因子回波。在降水模，基本反射率因子产品显示的最小值为5dBZ，而基本速度产品可显示回波功率小于5dBZ的数据。这些具有小于5dBZ反射率因子回波的基本速度数据的位置可用来帮助确定边界（密度不连续面），如锋面、干线和外流边界等。

9、利用新一代天气雷达回波图像分析强对流天气系统时主要是用哪些产品？并给出强对流回波特征？（至少写出8个产品及5个特征）

对强对流系统的雷达探测产品有：反射率因子R、平均径向速度V、相对于风暴的平均径向速度SRM、组合反射率因子CR、反射率因子垂直剖面、垂直累积液态水量VIL、回波顶ET、冰雹指数HI、一小时累积降水OHR、强天气分析SWA、中气旋M等产品。

它们可能是下列特征：弱回波区、有界弱回波区、中气旋、风暴顶辐散、三体散射长钉、钩状回波、前侧V型槽口、后侧入流V型槽口等。

10、多普勒天气雷达主要由几部分组成？每个部分的主要功能是什么？

新一代天气雷达有3个子系统构成，每个子系统都有计算机控制（这与常规雷达不同）。这些子系统主要有：雷达数据采集子系统（RDA），雷达产品生成子系统（RPG）和基本用户终端子系统（PUP）以及连接它们的通讯线路。

雷达数据采集子系统（RDA）：RDA 是用户所使用的雷达数据的采集单元，由天线、发射机，接收机、信号处理器和监控计算机构成。它的主要功能是发射脉冲电磁波、接收回波，并对回波信号进行处理，最终形成反射率因子、平均径向速度和径向速度谱宽。（RDA的上述功能是由RDA计算机监视和控制的。）

?雷达产品生成子系统（RPG）：是一个多功能的单元，它由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户。RPG是控制整个雷达系统的指令中心。其功能主要有两个：一个是作为整个雷达的控制中心，另一个是具有一系列的算法，当接到来自PUP的请求后，生成相应的产品，然后传给PUP。（RPG还可以通过雷达控制台（UCP）对RDA进行监控（遥控方式）。雷达控制台UCP是RPG的操作界面，可以实时地对RPG和RDA进行控制。）

基本用户终端子系统（PUP）（主用户处理器）：PUP是预报员工作的平台，其的主要功能是获取、存储和显示产品。预报员主要通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将他们以适当的形式显示在监视器上。PUP的主要功能包括：产品请求（获取）、产品数据存储和管理、产品显示、状态监视、产品编辑注视。

11、多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些？

新一代天气雷达的应用领域主要在：①对灾害性天气的监测和预警，特别是与风害相伴随的灾害性天气的监测和预警：总合分析Z 、V 、W 的图像特征，对灾害性天气强度场和速度场的典型特征及特殊结构进行识别，从来达到对灾害性天气的监测和预警；

②定量估测大范围降水：利用Z-I 关系或联合雨量计校正，可以进行大范围定量估算降水；

③获取风场信息：可以获取降水和降水云体的风场结构，在实时显示的径向速度分布图象上直接用来识别、监测强天气外，通过对测得的径向速度分布进行一定的反演处理可以得到垂直风廓线和二维水平风场分布等，弥补现在一天两次的探空间隔时间过长的不足；

④改善高分辨数值天气预报模式的初始场，提高数值模式的预报准确率。

12、请写出后向散射截面的定义式及其物理意义。

后向散射截面的定义是：设有一理想的散射体，其截面为σ，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀地向四周散射，若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度，则该理想散射体的截面σ就称为实际散射体的后向散射截面。

后向散射截面是一个虚拟的面积，它可用来定量地表示粒子后向散射能力的强弱。后向散射截面越大，粒子的后向散射能力越强，在同样条件下，它所产生的回波信号也越强。利用后向场散射截面的概念，可以对后向散射能流密度和回波功率进行定量的计算。如以Si 表示到达降水粒子的入射波能流密度，Ss(π)表示粒子后向散射到雷达天线的能流密度，r 表示粒子离雷达的距离，则有

()24r S S i s πσ

π=

13、请阐述雷达定量降水的基本思路。

雷达降水估计的原理是基于降水率和雷达反射率因子之间的Z-R 经验关系式。

雷达取样体积内的降水粒子产生的平均回波功率与其发生率因子的关系表达式为气象雷达方程： Z r c P r 2=

其中，Pr 是返回能量，R 是目标物距雷达的距离，C 是雷达常数。

通过此式可以得到反射率因子Z （mm6/m3）,而Z 与降水率的经验关系式为：

Z=ARb

对于新一代雷达，A=300、B=1.4 所以利用Z-R 关系式可以得到降水率，然后进行累积即可得到1小时、3小时、、、降水估计值。

14、给出反射率因子在瑞利散射条件下的定义和理论表达式，并说明其意义。定义：单位体积中降水粒子直径6次方的总和称为反射率因子，用Z 表示，其常用单位为mm6/m3，即

多普勒天气雷达练习题

练习题2 1．业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描模式（VCP11、VCP21、VCP31）2．多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于：前者可以测量目标物（沿雷达径向速度），从而大大加强了天气雷达对各种天气系统特别是（强对流天气系统）的识别和预警能力。 3．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于（400km）。 4．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于（150km）。 5．新一代雷达观测的实时的图像中，提供了丰富的有关（强对流天气）信息。 6．新一代雷达速度埸中，辐合（或辐散）在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线（一致）。7．新一代雷达速度埸中，气流中的小尺度气旋（或反气旋），在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，但中心连线走向则与雷达射线相（垂直）。 8．新一代天气雷达观测采用的是北京时。计时方法采用24小时制，计时精度为秒。 9．速度场（零等值线）的走向不仅表示风向随高度的变化，同时表示雷达有效探测范围内的（冷、暖平流）。 10．在距离雷达一定距离的一个小区域内，通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析，可以确定该区域内的气流（辐合）、（辐散）和（旋转）等特征。 11．天气雷达是用来探测大气中降水区的（位置）、大小、强度及变化

12．气象目标对雷达电磁波的（散射）是雷达探测的基础。 13．气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。当雷达波长确定后，球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于粒子直径D 和入射波长λ之比。对于（D远小于λ）情况下的球形粒子散射称为瑞利散射；而（D与λ尺度相当）情况下的球形粒子散射称为（Mie）米散射。 14．多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测（反射率因子）,用高脉冲重复频率PRF测（速度）。 15．每秒产生的触发脉冲的数目，称为（脉冲重复频率），用PRF 表示。两个相邻脉冲之间的间隔时间，称为（脉冲重复周期），用PRT表示，它等于脉冲重复频率的（倒）数。 16．降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成（正比）。与取样体积到雷达的距离的平方成（反比）。 17．S波段天气雷达是（10）cm波长的雷达。 18．在天线方向上两个半功率点方向的夹角称为（c波束宽度）。19．在强回波离雷达（较近）时，有可能产生旁瓣造成虚假回波. 20．降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而（增大）。 21．0 dBZ、－10dBZ、30dBZ和40dBZ对应的Z值分别为（1）、（0.1）、（1000）、（10000） (mm6/m3)。 22．SA雷达基数据中反射率因子的分辨率为(1km×1°)。 23．写出Z-I关系的表达公式 (b Z ) AI 24．Ze的物理意义是（所有粒子直径的６次方之和）。 25．雷达反射率η是单位体积中，所有降水粒子的（雷达截面之和）。 26．雷达气象方程说明回波功率与距离的（二）次方成反比。

多普勒测速仪开题报告

1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一、本课题的研究背景及意义随着我国经济建设的高速发展，人民生活的不断提高，道路上各式各样的车辆数目也在大幅上升，也使得交通违章不断增加，给道路交通和人民的生活带来了极大的威胁。由于汽车工业的不断进步,行驶在道路上的车辆速度越来越快,交通事故发生的频率也不断增加。众所周知，交通事故的发生大部分是由驾驶员的超速驾驶造成的。为提高汽车运行的安全性，减少交通事故的发生以及快速检测车辆行驶中的速度，所以有了测速仪的问世。随着科技的进步，由雷达传感器制作的测速仪已经广泛应用于车辆测速的行业中，实现对车辆速度准确，快速的测量。该测速仪结构简单，可靠性高，操作方便，可广泛应用于摩托车、汽车等机动车辆的速度测量中。测速仪的发展动向是把测速仪的准确性，稳定性和可靠性作为重要的质量指标。二、本课题国内外研究现状我国测速仪的应用和研究起源于八十年代，伴随着我国经济发展，由最初的简单雷达测速仪发展到现在的超声波，激光等多种测速仪，同时在误差补偿，超速报警，便捷等多个方面的研究和发展取得了长足的进步，由以前的单一，简单，笨重的测速仪演变为如今的多样，复杂，小巧，为我国的交通做出了巨大贡献，同时涌现了广州科能，西安光伟等一大批骨干测速仪制造企业，基本上形成了中国测速仪目前的发展格局。雷达测速仪是根据接收到反射波频移量的计算而得出物体的运动速度，雷达测速易于捕捉目标，无须精确瞄准，可以采用手持的方式，在车辆的运动中进行测速。在中国的雷达测速仪发展中，雷达测速仪越来越向着高精度，高智能，高便捷的方向快速发展。面对风起云涌的国内外市场及日新月异的中国经济，我国测速仪的发展和应用依然存在着非常严峻的问题。在2010年的国家测速仪调查报告中，我们可以看到我国的测速仪采用国外进口的测速仪占很大的比例，其中居多来自美国，日本。主要是因为我国的测速仪在质量，测量误差，报警设计方面离国外的测速仪还有一定的差距，但在近年的研究中，我国的测速仪发展还是取得了好大的进步。

6、多普勒天气雷达原理与应用

第六部分多普勒天气雷达原理与应用（周长青）我国新一代天气雷达原理；天气雷达图像识别；对流风暴的雷达回波特征；新一代天气雷达产品第一章我国新一代天气雷达原理一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能新一代天气雷达系统由三个主要部分构成：雷达数据采集子系统（RDA）、雷达产品生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）。二、了解电磁波的散射、衰减、折射散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。衰减：电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减，造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。折射：电磁波在真空中是沿直线传播的，而在大气中由于折射率分布的不均匀性（密度不同、介质不同），使电磁波传播路径发生弯曲的现象，称为折射。三、了解雷达气象方程在瑞利散射条件下，雷达气象方程为：其中Pr表示雷达接收功率，Z为雷达反射率，r为目标物距雷达的距离。Pt表示雷达发射功率，h为雷达照射深度，G为天线增益，θ、φ表示水平和垂直波宽，λ表示雷达波长，K表示与复折射指数有关的系数，C为常数，之决定于雷达参数和降水相态。四、了解距离折叠最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c为光速，PRF为脉冲重复频率。距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达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）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。五、理解雷达探测原理。反射率因子Z值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。反射率因子（回波强度）：即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。意义：一般Z值与雨强I有以下关系：层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模

舟山多普勒天气雷达原理与业务应用试题

多普勒天气雷达原理与业务应用试题 1、新一代天气雷达主要有哪三个部分组成？答：雷达数据采集（RDA ）、雷达产品生成（RPG ）和主用户处理器（PUP ）。 2、雷达数据采集（Radar Data Acquisition ）简称RDA ，有哪几部分构成？答：发射机、天线、接收机和信号处理器。 3、主用户处理器（Principal User Processor ）简称PUP ，主要功能是什么？答：获取、存储和显示产品。 4、新一代天气雷达第一级数据是由接收机输出的模拟数据，第二级数据是由信号处理器产生的最高时空精度的高分辨率数据，称为基数据；第三级数据是由RPG 生成的数据，称为产品数据。 5、新一代天气雷达有哪4种常用体扫模式？强对流天气过程中最好使用何种扫描模式？新一代天气雷达有VCP11、VCP21、VCP31、VCP32四种常用体扫模式。强对流天气过程中最好使用VCP11体扫模式。 6、雷达气象方程为i i kdr t r r r h G P P 单位体积∑?=-σψπθφλ0 2.02 22210.)2(ln 1024，其中G 表示天线增益，λ表示雷达波长， σ表示粒子的后向散射截面。 7、在瑞利散射条件下，单位体积单位体积 ∑∑= 62 4 5||i i D k λπσ，定义反射率因子单位体积 ∑= 6 i D Z ，则雷达气象方程可表示为C P r Z r 2= ，其中22 23||)2(ln 1024K h G P C t λθφ π=。在不满足瑞利散射条件下，雷达气象方程要表示为同一形式C P r Z r e 2=，则e Z 称为等效反射率因子。 8、反射率因子和回波功率的表示形式分别定义为 0 lg 10Z Z dBZ ?=（10=Z 3 6/m mm ）和 min lg 10P P dB r ?=，将雷达气象方程 C P r Z r 2= 变换为

多普勒天气雷达原理与业务应用思考题

1 多普勒天气雷达主要由几个部分构成？每个部分的主要功能是什么？答：主要由雷达数据采集子系统（RDA ），雷达产品生成子系统（RPG ），主用户终端子系统（PUP ）三部分构成。RDA 的主要功能是：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基本数据。RPG 的主要功能是：由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户，是控制整个雷达系统的指令中心。PUP 的主要功能是：获取、存储和显示产品，预报员主要通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上。 2 多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些？答：一、对龙卷、冰雹、雷雨大风、暴洪等多种强对流天气进行监测和预警；二、利用单部或多部雷达实现对某个区域或者全国的降水监测；三、进行较大范围的降水定量估测；四、获取降水和降水云体的风场信息，得到垂直风廓线；五、改善高分辨率数值预报模式的初值场。 3 我国新一代天气雷达主要采用的体扫模式有哪些？答：主要有以下三个体扫模式：VCP11——规定5分钟内对14个具体仰角的扫描，主要对强对流天气进行监测；VCP21——规定6分钟内对9个具体仰角的扫描，主要对降水天气进行监测；VCP31——规定10分钟内对5个具体仰角的扫描（使用长脉冲），主要对无降水的天气进行监测。 4 天气雷达有哪些固有的局限性？答：一、波束中心的高度随距离的增加而增加；二、波束宽度随距离的增加而展宽；三、静锥区的存在。 5 给出雷达气象方程的表达式，并解释其中各项的意义。答： P t 为雷达发射功率(峰值功率)； G 为天线增益；h 为脉冲长度；、：天线在水平方向和垂直方向的波束宽度； r 为降水目标到雷达的距离；：波长； m ：复折射指数； Z 雷达反射率因子。 6 给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式，并说明其意义。答：∑= 单位体积6i D z ，反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和，与波长无关。 7 给出后向散射截面的定义式及其物理意义。答：定义：设有一个理想的散射体，其截面面积为?，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀的向四周散射，若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度，Z R C Z m m r h G p p t r ?=?+-=2 2222223212ln 1024λθ?πθ?λi S s R S 24πσ=

2012年7月江苏省高等教育自学考试27984自动检测技术试题及答案

2012年7月江苏省高等教育自学考试27984自动检测技术试题及答案一、单项选择题(每小题1分，共20分) 1、在以下几种传感器当中 C 属于自发电型传感器。 A 、电容式 B 、电阻式 C 、压电式 D 、电感式 2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是（ B ）。 A 大小与所取单位有关 B 量纲与被测量有关 C 不能反映误差的大小和方向 D 能反映测量工作的精细程度 3．可以认为是“负压”，所测的压力相当于真空度，此时绝对压力小于( D ) 。 A ．51kPa B ．61kPa C ．81kPa D ．l0lkPa 4．电子卡尺的分辨率可达0.01㎜，行程可达200㎜，它的内部所采用的电容传感器型式是（B ）。 A ．变极距式 B ．变面积式 C ．变介电常数式 5．用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz 、10V 左右的高频电压，发现示值还不到2V ，该误差属于（ D ）。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 6．电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出___C___的靠近程度。 A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 7．机床床身探伤时，耦合剂应选__B____为宜。 A.自来水 B.机油 C.液体石蜡 D.化学浆糊 8．光栅传感器利用莫尔条纹来达到__A___。Ａ．提高光栅的分辨力Ｂ．辩向的目的Ｃ．使光敏元件能分辨主光栅移动时引起的光强变化Ｄ．细分的目的 9．欲测量1Gs 左右的地磁场，应选择 C 传感器。 A ．电感 B.磁致伸缩 C.磁阻 D.霍尔 10．测得某检测仪表的输入信号中，有用信号为20mV ，信噪比为-20dB ，则此时的干扰电压为_ C_。 A ．10mV B ．20mV C ．100mV D ．200mV 注 /20lg ()S N U S N dB U lg1＝0 lg10＝1 lg100＝2 10．测得某检测仪表的输入信号中，干扰信号为200mV ，信噪比为-20dB ，则此时的有用信号为( D ) P258 A ．1000mV B ．200mV C ．100mV D ．20mV 信噪比为正，有用信号大于噪音；信噪比为负，有用信号小于噪音。 11．在房间中利用空气探头进行超声防盗时，超声波的频率多为_B _。 A. 20Hz~20kHz B. 35kHz~45kHz C. 0.5MHz~5MHz D. 100MHz~500MHz 12．正常人的体温为37℃，则对应的华氏温度为( D ). A ．32F B ．37F C ．68.6F D ．98.6F 13．金属或半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为( C ) 。 A ．压电效应 B ．电涡流效应 C ．霍尔效应 D ．集肤效应 14．调频（FM ）收音机未收到电台时，喇叭发出烦人的“流水”噪声，这是B 造成的。 A.附近存在电磁场干扰 B ．固有噪声干扰 C.机械振动干扰 D ．空气中的水蒸气流动干扰 16．基于光生伏特效应制成的光电元件是( D )。 A ．光电管 B ．光敏晶闸管 C ．光电倍增管 D ．光电池 P191 17.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出( C ) P100.2 A.人体靠近度 B.液体靠近度 C.黑色金属零件靠近度 D.塑料零件靠近度 18.单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的( B )

(整理)卫星与雷达复习题.

预报员试题/卫星与雷达；极轨卫星：。轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。地球同步（或静止）卫星。位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。太阳耀斑：。在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。多普勒效应：指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。下击暴流：能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。云线：带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。阵风锋：雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。雹暴云团以冰雹、大风天气为主的云团。在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表：

C.红外图、可见光图、水汽图红外云图的波长区间____。 B. 10.5至12.5um 可见光云图的波长区间____。 C. 0.4至1.1um 水汽云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um 红外云图的色调取决于物体________________。 B.表面温度的高低白天在可见光图像上何处的云趋于更亮些： A.当面向太阳时；可见光云图的色调取决于物体________________。 A．对太阳光的反照率的大小水汽图的色调取决于物体________________。 C.水汽含量一般来说，在( )上，云顶高度越高，则温度越低，云的色调越白。 A. 红外图进行云识别时最主要因子包括： B.云识别时使用的图像种类；暗影和高亮度在下面那种情况可观测到？ B.可见光图像上

雷达测速仪有哪些特点

我国河流湖泊众多，水网密布，而要测量水流的流速，记录水文数据资料，就需要用到测速仪。雷达测速仪就是众多测速仪中的一种，雷达测流运用的原理是多普勒效应。多普勒效应是为纪念奥地利物理学家克里斯琴约翰.多普勒而命名的。在声学领域中,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率将有所变化,此种频率的变化称之为频移,即多普勒效应。如下图所示,当雷达流速仪与水体以相对速度V发生对运动时，雷达流速仪所收到的电磁波频率与雷达自身所发出的电磁波频率有所不同, 此频率差称为多普勒频移。通过解析频移与V的关系，得到流体表面流速。雷达测速仪被广泛应用在河道、灌渠、防汛等水文测量；江河、水资源监测；环保排污、地下水道管网监测；城市防洪、山区暴雨性洪水监测；地质灾害预警监测等诸多领域。今天我们主要来看看雷达测速仪的特点，主要有如下几个特点： 1、非接触、安全低损、少维护、不受泥沙影响； 2、能胜任洪水期高流速条件下的测量； 3、具有防反接、防雷保护功能； 4、系统功耗低，一般太阳能供电即可满足测流需要； 5、多种接口方式，既有数字接口又具有模拟接口，方便接入系统； 6、无线传输功能（可选），可将数据无线传输到3.5km以外；

7、测速范围宽，测量距离远达40m； 8、多种触发模式：周期、触发、查询、自动； 9、安装特别简单，土建量很少； 10、全防水设计，适合野外使用。非接触雷达测流方式测速时设备不受污水腐蚀，不受泥沙影响，少受水毁影响，土建简单，便于维护，保障人员安全，特殊的天线设计使得功耗超低，大大降低了供电需求。不仅可用于平时流速监测，而且特别适合承担急难险重观测任务。航征科技是目前国内具有自主知识产权的雷达方案提供商, 拥有多项专利和软件著作权。航征面向水文、水利、环境保护、城市排水管网等行业用户, 提供雷达流速流量在线监测解决方案。航征分别在上海、无锡建立了运营和研发测试中心,拥有完整的技术研发体系和阵容强大的科研队伍，与清华大学、国防科技大学、上海交通大学等知名院校达成长期战略合作,有多位业内专家作为公司的技术后盾，立志成为全球优秀的智能传感解决方案提供商。

卫星与雷达

预报员试题/卫星与雷达；总计184道试题，选择题96道，术语题9道，判断题46道，问答33题极轨卫星：。轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。 4 1 地球同步（或静止）卫星。位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。 4 1 太阳耀斑：。在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。 4 3 多普勒效应：。指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。 4 3 下击暴流：-----------------------------------------------------。能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。 4 1 云线：-----------------------------------------------------。带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。 4

阵风锋：-----------------------------------------------------。雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。 4 3 雹暴云团、-----------------------------------------------------。以冰雹、大风天气为主的云团。 4 3 在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表： A.可见光图、红外图、水汽图 B.红外图、水汽图、可见光图 C.红外图、可见光图、水汽图 D.水汽图、可见光图、红外图 C 1 1 红外云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um B 1 1 可见光云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um C 1 1 水汽云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um A 1

多普勒天气雷达原理与业务应用测验1(答案)..

多普勒天气雷达原理与业务应用测验一（一至四章）一、填空题 1、天气雷达是探测降水系统的主要手段，是对强对流天气（冰雹、大风、龙卷和暴洪）进行监测和预警的主要工具之一。 2、RDA由四个部分构成：发射机、天线、接收机和信号处理器。 3、PUP可以通过以下三种方式获取产品：（1）常规产品列表；（2）一次性请求；（3）产品-预警配对。 4、S波段和C波段的雷达波在传播过程中主要受到降水的衰减，衰减是由降水离子对于雷达雷达波的散射和吸收造成的。 5、.新一代多普勒雷达估测累计降水分布时，雷达采样时间间隔一般不应超过10分钟，除受本身精度限制外，还受降水类型（Z-R关系）、雷达探测高度、地面降水差异和风等多种因素影响。 6、多普勒雷达能测量的一个脉冲到下一个脉冲的最大相移上限是180度，其对应的径向速度值称为最大不模糊速度。 7、径向速度图中，零等速线呈“S”型表示，实际风随高度顺时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的西风。反之，零等速线呈反“S”型表示，实际风随高度。逆时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的东风。 8、WSR-88D和我国新一代天气雷达的脉冲重复频率在300-1300范

围内。 9、多普勒天气雷达的最大不模糊距离与雷达的脉冲重复频率成反比，相应的最大不模糊速度与脉冲重复频率成正比。 10、对于SA和SB型雷达，基数据中反射率因子的分辨率为1K M×1°，而径向速度和谱宽的分辨率为0.25K M×1°。 11、积状云降水一般有比较密实的结构，反射率因子空间梯度较大，其强度中心的反射率因子通常在35dbz以上，而层状云降水回波比较均匀，反射率因子空间梯度较小，反射率因子一般大于15dbz而小于30dbz。 12、雷达波束和实际风向的夹角越大，则径向速度值越小；实际风速越小，径向速度也越小。 13、如果一个模糊的径向速度值是 45 节，它的邻近值是-55 节，最大不模糊径向速度是 60节，那么这个径向速度的最可能值是节（-75）14、我国的新一代天气雷达主要采用（VCP11、VCP21、VCP31）三种体扫模式。 15、雷达产品生成子系统有主要功能有：（产品生成）；（产品分发）；雷达控制台；（第三级数据存档）。 16、主用户处理器PUP是的主要功能有：（产品请求）；（产品数据存档）；产品显示；（产品编辑注释）；状态监视。 17、在瑞利散射条件满足的情况下，降水粒子集合的反射率因子只与降水粒子本身的（尺寸）和（数密度）有关。 18、（距离折叠）是雷达对产生雷达回波的目标物位置的一种辨认错误。

DSP多普勒雷达测速测距

DSP 实验课大作业设计一实验目的在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示（MTI ）和动目标检测(MTD)，并将结果与MATLAB 上的结果进行误差仿真。二实验内容 2.1 MATLAB 仿真设定带宽、脉宽、采样率、脉冲重复频率，用MATLAB 产生16个脉冲的LFM ，每个脉冲有4个目标（静止，低速，高速），依次做 2.1.1 脉压 2.1.2 相邻2脉冲做MTI ，产生15个脉冲 2.1.3 16个脉冲到齐后，做MTD ，输出16个多普勒通道 2.2 DSP 实现将MATLAB 产生的信号，在visual dsp 中做脉压，MTI 、MTD ，并将结果与MATLAB 作比较。三实验原理 3.1 脉冲压缩原理及线性调频信号雷达中的显著矛盾是：雷达作用距离和距离分辨率之间的矛盾以及距离分辨率和速度分辨率之间的矛盾。雷达的距离分辨率取决于信号带宽。在普通脉冲雷达中，雷达信号的时宽带宽积为一常量（约为1），因此不能兼顾距离分辨率和速度分辨力两项指标。脉冲压缩（PC ）采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够的最大作用距离，而在接收时则采用相应的脉冲压缩法获得窄脉冲，以提高距离分辨率，因而能较好地解决作用距离和分辨能力之间的矛盾。一个理想的脉冲压缩系统，应该是一个匹配滤波系统。它要求发射信号具有非线性的相位谱，并使其包络接近矩形；要求压缩网络的频率特性（包括幅频特性和相频特性）与发射脉冲信号频谱（包括幅度谱和相位谱）实现完全的匹配。脉冲压缩按信号的调制规律（调频或调相）分类，可分为以下四种：（1）线性调频脉冲压缩（2）非线性调频脉冲压缩（3）相位编码脉冲压缩（4）时间频率编码脉冲压缩本实验采用的是线性调频脉冲压缩。线性调频信号是指频率随时间的变化而线性改变的信号。线性调频可以同时保留连续信号和脉冲的特性，并且可以获得较大的压缩比，有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率，所以将线性调频信号作为雷达系统中一种常用的脉冲压缩信号。接收机输入端的回波信号是经过调制的宽脉冲，所以在接收机中应该设置一个与发射信号频率匹配的滤波器，使回波信号变成窄脉冲，同时实现了宽脉冲的能量和窄脉冲的分辨能力。解决了雷达发射能量及分辨率之间的矛盾。匹配滤波器是指输出信噪比最大准则下的最佳线性滤波器。根据匹配理论，匹配滤波器的传输特性： 0)()(*t j e KS H ωωω-=

内蒙竞赛理论考试试卷

内蒙气象局预报理论知识、业务规范试题（一）帐户名：XAT01 姓名：总分：0.0分评卷人：一、填空题( 分) 1．下边两组符号分别表示___和___？(2.5分) 标准答案：冻雨,地质气象灾害等级考生答案：, 本题得分：0.0 2．根据天气过程或系统的___和___,预报等级用语一般依次为预报、警报和预警信号。(2.5分) 标准答案：逼近时间,影响强度考生答案：, 本题得分：0.0 3．多普勒雷达是利用___效应原理，测量目标物___运动速度的雷达。(1.3分) 标准答案：多普勒，径向考生答案：本题得分：0.0 4．在副热带高压___对流层中、下层的东风气流里，常存在一个槽或气旋性曲率最大区。呈波状形式自东向西移动，这就是热带波动。因为这种波动出现，并活动在___气流里，因此范称东风波。标准答案：南侧，东风考生答案：本题得分：0.0 5．斜压大气中的等压面、等密度面和等温面是彼此相交的。而且，等压面上的等温线越___，斜压性越强，反之，等压面上的等温线越___，斜压性越弱。标准答案：密集，稀疏考生答案：本题得分：0.0 6．热成风是指上、下两层___上地转风的__。标准答案：等压面，矢量差考生答案：本题得分：0.0 7．西南涡一般是指形成于四川西部地区。___HPA上具有气旋性环流的闭合小低压。其直径一般在___。标准答案：700（或850），300~400KM 考生答案：本题得分：0.0 8．地转风是在大气中水平方向的___与地球自转所引起的___平衡时的风。标准答案：气压梯度力，科里奥利力

本题得分：0.0 9．气旋占有三度空间，在同一高度上中心气压___四周的大尺度涡旋，在南半球，大气中水平气流呈___时针旋转。标准答案：低于，顺考生答案：本题得分：0.0 10．赤道辐合带又称热带辐合带、赤道锋，是南北半球两个副热带高压之间___最低、气流___的地带，也是热带地区主要的、持久的大型天气系统，有时甚至可以环绕地球一圈。标准答案：气压，汇合考生答案：本题得分：0.0 11．在近地面层，由于摩擦作用，风向与等压线有交角。一般在海上为___度左右，在陆地上的平原地区为___度左右。交角的大小视摩擦力而定。标准答案：15，30 考生答案：本题得分：0.0 12．流线是处处和风向相切的一种___在流线图上，任意一点的风向与经过该点的流线___。标准答案：矢线，相切考生答案：本题得分：0.0 13．冬季寒潮天气最突出的表现是___和___。(2.5分) 标准答案：大风,剧烈降温考生答案：, 本题得分：0.0 14．赤道辐合带是南北半球两个副热带高压之间___、___的地带。(2.5分) 标准答案：气压最低,气流汇合考生答案：, 本题得分：0.0 15．我国大陆夏季盛行___风，冬季盛行___风。(2.5分) 标准答案：偏南,偏北考生答案：, 本题得分：0.0 16．椭圆形高压的移动方向介于___与___之间，长轴愈长，愈接近长轴。(2.5分) 标准答案：变压升度,长轴考生答案：, 本题得分：0.0 17．对同一降雨云体进行观测，天气雷达的波长越___(小)，衰减越___(大)。(2.5分) 标准答案：大,小考生答案：, 本题得分：0.0 18．速度是矢量有正有负，在多普勒速度回波图上我们常用暖色表示___，冷色表示___。(2.5分) 标准答案：正速度,负速度

多普勒雷达原理

汽笛声变调的启示--多普勒雷达原理 1842年一天，奥地利数学家多普勒路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车由远而近时汽笛声变响，音调变尖（注：应为“汽笛声的音频频率变高”）；而火车由近而远时汽笛声变弱，音调变低（应为“汽笛声的音频频率降低了”）。他对这种现象感到极大兴趣，并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的缘故，称为频移现象。因为这是多普勒首先提出来的，所以称为多普勒效应。由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验进行验证。几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，验证了该效应。为了理解这一现象，需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播过程中表现出的是声波波长缩短，好像波被“压缩”了。因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好像波被“拉伸”了。因此，汽笛声听起来就显得低沉。用科学语言来说，就是在一个物体发出一个信号时，当这个物体和接收者之间有相对运动时，虽然物体发出的信号频率固定不变，但接收者所接收到的信号频率相对于物体发出的信号频率出现了差异。多普勒效应也可以用波在介质中传播的衰减理论解释，波在介质中传播，会出现频散现象，随距离增加,高频向低频移动。多普勒效应不仅适用于声波,它也适用于所有类型的波，包括电磁波。多普勒效应被发现以后，直到1930年左右，才开始应用于电磁波领域中。常见的一种应用是医生检查就诊人用的“彩超”，就是利用了声波的多普勒效应。简单地说，“彩超”就是高清晰度的黑白Ｂ超再加上彩色多普勒。超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号，向人体心血管器官发射，当超声波束遇到运动的脏器和血管时，便产生多普勒效应，反射信号为换能器所接受，根据反射波与发射波的频率差可以求出血流速度，根据反射波的频率是增大还是减小判定血流方向。 20世纪40年代中期，也就是多普勒发现这种现象之后大约100年，人们才将多普勒效应应用于雷达上。多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位，测速，测距等的雷达。当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差（称为多普勒频率），根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。20世纪70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备以及科学研究、业务应用装置。多普勒天气雷达，是以多普勒效应为基础，当大气中云雨等目标物相对于雷达发射信号波有运动时，通过测定接收到的回波信号与发射信号之间的频率差异就能够解译出所需的信息。它与过去常规天气雷达仅仅接收云雨目标物对雷达发射电磁波的反射回波进了一大步。这种多普勒天气雷达的工作波长一般为5～10厘米，除了能起到常规天气雷达通过回波测定云雨目标物空间位置、强弱分布、垂直结构等作用，它的重大改进在于利用多普勒效应可以测定降水粒子的运

雷达试题

多普勒天气雷达集训考试题答案一、填空题（共30题，每空0.5分，总分40分） 1、新一代天气雷达主要由雷达数据采集系统 RDA 、雷达产品生成系统RPG 、主用户终端子系统PUP 三部分组成。 2、多普勒天气雷达测量的三种基数据是基本反射率因子、平均径向速度、谱宽。 3、大气中折射的种类有标准大气折射、超折射、负折射、无折射、临界折射。 4、雷达探测到的任意目标的空间位置可根据仰角、方位角、斜距三个基本要素求得。 5、多普勒雷达除了具有探测云和降水的位置和强度的功能以外，它以多普勒效应为基础，根据返回信号的频率漂移，还可以获得目标物相对于雷达运动的径向速度。 6、达气象方程为=t p ∑单位体积i r h PtG σπθ?λ2 222)2(ln 1024，其中G 表示天线增益，h 表示脉冲长度，σ表示粒子的后向散射截面。 7、反射率因子定义为单位体积中所有粒子直径的6次方之和。它的大小反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，常用来表示气象目标的强度。 8、触发对流的抬升条件大多由中尺度系统提供，如锋面、干线、对流风暴的外流边界（阵风锋）、海（陆）风锋、重力波等， 9、雷达波束在降水中传播时能量的衰减是由降水粒子对雷达电磁波的散射和吸收造成的。 10、当发生距离折叠时，雷达所显示的回波位置的方位（或位置）是正确的，但距离是错误的。 11、在雷达径向速度图上，暖平流时零值等风速线呈S 型，冷平流时呈反S 型。 12、新一代雷达速度埸中，辐合或辐散在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线一致。 13、多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于前者可以测量目标物沿雷达径向的速度当目标物位于最大不模糊距离以外时，雷达错误地把它当作同一方向的最大不模糊距离以内的某个位置，称之为距离折叠。37 14、当45～55dBZ 的回波强度达到 -20 度层的高度时，最有可能产生冰雹。 15、降水回波的反射率因子一般在 15dBZ 以上。层状云降水回波的强度很少超过

脉冲多普勒雷达测速仿真

任务书雷达进行PD测速主要是利用了目标回波中携带的多普勒信息，在频域实现目标和杂波的分离，它可以把位于特定距离上、具有特定多普勒频移的目标回波检测出来，而把其他的杂波和干扰滤除。因此要求雷达必须具备很强的抑制杂波的能力，能在较强的杂波背景中分辨出运动目标的回波。如今，不管是在军用还是民用上，雷达都在发挥着它很早重要的作用，与早期雷达采用距离微分方法测速相比，基于脉冲多普勒理论的雷达测速技术具有实时性好、精度高等优点。特别是现代相控阵技术在雷达领域的应用，实现了波束的无惯性扫描和工作方式的快速切换，更便于应用脉冲多普勒技术进行雷达测速。本篇课程设计目的在于介绍脉冲多普勒雷达测速的原理，并对这种技术进行介绍和仿真。

摘要脉冲多普勒(PD)雷达以其卓越的杂波抑制性能受到世人瞩目。现代飞行器性能的改进和导航手段的加强，使其能在低空和超低空飞行，因此防御低空入侵己成重要问题，由此要求机载雷达，包括预警机雷达和机载火控雷达具有下视能力，即要求能在强的地杂波背景中发现微弱的目标信号，所以现代的预警机雷达和机载火控雷达皆采用PD体制。脉冲多普勒雷达包含了连续波雷达和脉冲雷达两方面的优点，它具有较高的速度分辨能力，从而可以更有效地解决抑制极强的地杂波干扰问题;此外，脉冲多普勒雷达能够同时敏感地测定距离和速度信息;能够利用多普勒处理技术实现高分辨率的合成孔径图像;而且亦具有良好的抗消极干扰能力和抗积极干扰能力。本文介绍了脉冲多普勒雷达测速的原理，信号处理。并用matlab简单的仿真了雷达系统对信号的处理. 关键词：脉冲多普勒雷达恒虚警脉冲压缩线性调频 Abstact Pulse Doppler (PD) radar is famous for it`s outsdanding clutter suppression.Modern aircraft`s function and GPS has been strengthen.now.it makes the aircraft can fly lower and lower.So.nowadays,Defensing.Low altitude invasion has been an important problem.so we require airborne radar. Early warning radar and airborne fire control radar have the ability to look down.That is to say.The radar is be required the ability to find Weak target signal in the strong Groung clutter.So .The modern airborne early warning radar and airborne fire control radar use the PD system.Pulse Doppler (PD) radar concludes two adervantages of Continuous wave radar and impulse radar.It has a higher velocity resolution.thus it can effectively.soveing the problem of strong ground clutter.what`s more.Pulse Dppler (PD) radar can Sensitive text the Distance and speed on the same time.Itcan use Doppler processing technology to realise Synthetic aperture images with high resolution. This article sinply introduced principle of pulse Doppler radar and signal

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