韓杰++孫明霞++孫穎

我國隨著技術(shù)水平的不斷提升，多普勒天氣雷達(dá)在全國各地以及被廣泛的應(yīng)用。該雷達(dá)不僅能準(zhǔn)確的反映出降水地區(qū)的風(fēng)速、風(fēng)向以及多種大氣層的變化情況，同時(shí)，也能對雷達(dá)反射因子的強(qiáng)度值進(jìn)行有效的測定。多普勒天氣雷達(dá)的應(yīng)用給我國的氣象監(jiān)測工作中帶來了極大的便利，在預(yù)警極端天氣的方面，有著十分重要的作用。

1 多普勒天氣雷達(dá)工作原理

目前世界上最先進(jìn)的天氣監(jiān)測設(shè)備就是多普勒雷達(dá)，并且在多個(gè)國家已經(jīng)得到了深入的應(yīng)用。因此，我們就對多普勒雷達(dá)的工作原理進(jìn)行深入的分析和探討。以便人們更清楚的對其工作原理的認(rèn)識(shí)。

1.1通過氣象目標(biāo)對雷達(dá)電磁波的散射和吸收

粒子對電磁波的兩大基本形式主要為粒子對電磁波進(jìn)行的散射和吸收。散射主要稱之為電磁波的波束在大氣傳播當(dāng)中遇到云滴和雨滴以及其他懸浮的粒子和空氣分子，作為電磁波波束中的入射，會(huì)因?yàn)樯鲜龅牧Ｗ臃瓷涞讲煌牡胤匠霈F(xiàn)散射的現(xiàn)象。多普勒天氣雷達(dá)能通過接收到的電磁波束中自帶的振幅和位相等數(shù)據(jù)，從而得出了氣象目標(biāo)的平均速度，以及發(fā)射率因子的速度等基本數(shù)據(jù)，才能進(jìn)行推斷并且計(jì)算出相應(yīng)的氣象情況。

1.2電磁波在大氣中的衰減

電磁波在大氣中的衰減主要現(xiàn)象為電磁波的能量隨傳播的路徑逐漸的進(jìn)行減弱。電磁波的衰減能夠在很大程度上減少雷達(dá)中的回波功率，從而導(dǎo)致雷達(dá)回?fù)軘?shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，而多普勒天氣雷達(dá)能得出氣象目標(biāo)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，正式能夠利用電磁波的特點(diǎn)來分析各類天氣所折射的電磁波波束以及電磁波的衰減情況。

1.3電磁波在大氣中的折射

折射現(xiàn)象主要表現(xiàn)在真空環(huán)境下電磁波的傳播途徑是直線，而在大氣中由于各類氣體以及云雨滴的存在，使得電磁波在大氣中出現(xiàn)折射。而多普勒天氣雷達(dá)能通過標(biāo)準(zhǔn)折射、超折射、臨界折射、負(fù)折射以及無折射的具體分析，通過對雷達(dá)接收站所收集的折射信息進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和整理，從而得出相應(yīng)的氣象資料。

1.4多普勒效應(yīng)

多普勒效應(yīng)會(huì)以聲波的形式出現(xiàn)，主要表現(xiàn)在聲音的頻率會(huì)由于聲波的膨脹而不斷的減少，這種現(xiàn)象稱之為多普勒效應(yīng)。多普勒天氣雷達(dá)所發(fā)射的電磁波是以光速的形式進(jìn)行傳播，通常的雷達(dá)不是直接對多普勒頻移測量，而是在往返脈沖對之間的差值得到氣象目標(biāo)的徑向速度。因此，多普勒天氣雷達(dá)與普通雷達(dá)的不同之處在于多普勒天氣雷達(dá)能準(zhǔn)確的提供氣象目標(biāo)的發(fā)射率因子，還能提供徑向速度和譜寬數(shù)值，在預(yù)警極端天氣時(shí)，這些數(shù)據(jù)是十分重要的。

2 多普勒天氣雷達(dá)在人工影響天氣中的應(yīng)用

對天氣情況進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，只能憑借多普勒天氣雷達(dá)自身較高的科學(xué)技術(shù)，在很多國家的天氣監(jiān)測當(dāng)中以及得到了廣泛的應(yīng)用。因此，我們對多普勒天氣雷達(dá)在人工影響天氣中的重要應(yīng)用進(jìn)行深入的研究和分析。

2.1能夠?qū)?zāi)害性的天氣進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警

多普勒天氣雷達(dá)在判斷強(qiáng)對流天氣最重要的數(shù)據(jù)是回波強(qiáng)度，能夠根據(jù)徑向的速度有效的判斷天氣中大氣層的異常情況，因?yàn)閺?qiáng)對流天氣的出現(xiàn)和氣流的強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致幅散以及旋轉(zhuǎn)等因素產(chǎn)生，這些都是對極端天氣識(shí)別最有效的依據(jù)。

2.2多普勒天氣雷達(dá)對極端氣象的干預(yù)

多普勒天氣雷達(dá)能夠通過對極端天氣的檢測并且及時(shí)發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警，給人們的生命以及財(cái)產(chǎn)安全進(jìn)行保障。通過多普勒天氣雷達(dá)的回波數(shù)據(jù)，可以對超級(jí)單體回波和多單體回波進(jìn)行對龍卷風(fēng)級(jí)別的推斷。產(chǎn)生冰雹的主要條件是對流風(fēng)暴中強(qiáng)烈和大規(guī)模的上升氣流而產(chǎn)生的，主要發(fā)生在超級(jí)單體的回波中，想要推斷出冰雹的總量以及持續(xù)時(shí)間，就要應(yīng)用多普勒天氣雷達(dá)對回波數(shù)據(jù)的收集進(jìn)行推斷。

2.3定量估測大范圍降水

想要確保雷達(dá)回波數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的情況下，要在建站之初反復(fù)的校對和檢查，也要定期的對雷達(dá)參數(shù)進(jìn)行復(fù)查。對于氣象工作者所得出的降雨圖是因?yàn)槎嗥绽仗鞖饫走_(dá)能夠?qū)?dāng)?shù)鼗夭ǖ膹?qiáng)度與降水量之間的比值將降水強(qiáng)度實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)變?yōu)榻邓?，并且可以提供出階段性的雨水的分布圖，可以根據(jù)各個(gè)地區(qū)的降水情況進(jìn)行綜合分析。

3 結(jié)語

綜上所述，多普勒天氣雷達(dá)在各個(gè)國家被普遍的運(yùn)用，不僅能準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)天氣情況，還可以為人工提供十分可靠的天氣依據(jù)，保證不對正常的作業(yè)進(jìn)行影響。近年來在多個(gè)領(lǐng)域?qū)χ笇?dǎo)人工降雨和環(huán)境的評(píng)價(jià)都有著不可取代的地位。我們可以對多普勒天氣雷達(dá)的技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)并借鑒，不斷的提升我國的雷達(dá)水平，對各個(gè)地區(qū)更好更快的避免災(zāi)害性天氣，能夠及時(shí)的檢測預(yù)警。

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