多普勒天气雷达原理与应用3-雷达图象识别基础

雷达图识别基础反射率因子图积云和层云混合降水回波积云降水回波其他回波积云和层状云混合降水回波层状云降水回波35dBZ成熟的充满波束的积云降水回波35dBZ零度层亮带BrightbandContaminationRadarCenteredArchofHigherRainfallAccumulationsonprouduct.OverestimaterainfallButraretoaffectconvectiveflashfloodingevents2007年3月3-4日北京雨转雪20070304北京降雪回波非降水云的零度层亮带积云对流降水回波基反射率因子2005年5月31日14点47分在北京产生大冰雹的超级单体风暴台风的回波黑格比台风边界层辐合线回波海陆风环流20070526塘沽雷州半岛海陆风辐合线20050601济南2004年4月22日冷空气爆发（合肥雷达）鸟的回波Asingleimage(left)anda10houraccumulation(right)showingtheimpactofpointtargetsonradardataquality.Thewhiteellipsesontheleftshowsthepointtargetswhicharepresumablyairplanes.BeijingCINRAD-SA1.5°飞机的回波海浪回波Fig.1.(top)Reflectivityand(bottom)Dopplervelocitydatacollectedon2Aug2009usingtheWSR-88D(KINX)locatednearTulsa,OK.ThelocationofKINXisindicatedbythewhitecircle.Thedepartureofpurplemartinsfromaroostingsiteresultedinthering-shapedregionofecholocatedjustwestofTulsa.TheDopplervelocitydataindicateradialmotionoutwardfromtheroostatthecenterofthering.Fig.7.AnexampleofroostringsresultingfromtheemergenceofBrazilianfree-tailedbatsinsouth-centralTexasasobservedinthenon-QCcompositereflectivitydataproducedthroughNMQ.Theimagecorrespondstoobservationsmadeat0125UTC(2025CDT)25Jun2009asthebatsweredispersingfromtheirroostsatdusktofeedoninsects.Sincethesedatawerecollectedatdusk,sunspurscanalsobeseenintheimages.AlsoshownarethelocationsofWSR-88Dsitesandbatroosts.太阳的雷达显示兰州CC2011-11-2609:17兰州CC2011-11-2615:48ReflectivityaccumulationsfortheTianjinradarforaonemonthperiod(August2006)forthelowesttwotiltsofthevolumescan.Thelowesttilt(0.4º)isontheleftandthesecondtiltisontheright(1.4º)回波累加与平均2005年3月22－4月4日山东半岛神秘回波2005年3月22日、25日和4月4日烟台雷达探测到的神秘回波大概有两种可能原因：一种是大量的飞鸟，另一种是军事演习时从飞机上释放的大量很轻的金属漂浮物，用来遮蔽飞机，防止被雷达看到。大量飞鸟的情况有时可以产生很强的50dbz以上的回波，而军事演习时从飞机上释放的大量很轻的金属漂浮物通常可以产生35dbz－45dbz的回波强度。2005年3月22日山东半岛上空有云覆盖，但没有降水500－200503220800烟台雷达烟台雷达烟台雷达2005年3月25日山东半岛上空为晴空Ir200503251500烟台雷达青岛雷达2005年4月4日山东半岛上空有少量云盖没有降水Ir200504041400烟台雷达2011年10月12日金华雷达回波大火的回波白城市华金纸业位于白城市火车站东2.5公里处。2007年3月24日当天，白城市刮起了7级左右的西北风。12时05分，白城市华金纸业第二苇料堆放场西北角突然燃起大火，有7垛芦苇起火，火势在强风下燃烧猛烈并迅速向临近苇垛蔓延。瞬间，第二苇料堆放场堆放的31垛芦苇全部过火。由于苇垛较高，面积较大，风力又强，在很短时间内就形成火烧连营之势。多普勒径向速度场流型的识别大尺度连续风场的识别大尺度不连续风场（锋面）的识别2-20公里中伽马尺度风场特征的识别大尺度连续风场的识别确定雷达上空大尺度流场风向的原理大尺度连续风场的识别最大径向速度与速度模糊•最大不模糊速度Vmax：最大不模糊速度是雷达能够不模糊地测量的最大平均径向速度，其对应的相移是180度。4maxPRFV•速度模糊速度的可能值v-2nVmax或v+2nVmaxVmax=60（节）速度方位显示（VAD）和速度方位显示风廓线（VWP）速度方位显示VADVAD是特定高度上平均径向速度与方位角度的图形显示产品。在产品的状态区中能发现下列数据：ALT-高度（MSL）、RMS误差（kts）、计算的风速和风向、所用的仰角和斜距）。对称性显示在图的底部，它是最小二乘拟合方程的第一项。速度方位显示(VAD)速度方位显示风廓线VWP在时间—高度图上显示平均水平风(由VAD算法在每层计算而得)。在VWP中，有三种情况出现“ND”（无资料）：1）少于25个资料点；2）RMS误差大于4.8m/s；3）或对称性大于7.3m/s。风廓线(VWP)提供风场信息大尺度不连续风场的识别大尺度不连续风场的识别abcd不同时间1.5°仰角径向速度PPI图（a、b、c、d对应时间分别为01:33、03:29、04:54、05:55，每圈距离50km）辐合区逆风区和负速度向正速度伸展区Beijing雷达-22日02点冷锋已经移过雷达中gama尺度（2-20km）流场特征的识别WoodandBrownCyclonicRotation(mesocyclone)RADARWoodandBrownCyclonicRotationchangeswithchangingviewingangleWoodandBrownConvergentrotationRADAR小尺度风场特征的识别图4a.2002年5月27日08:55(gmt)风暴相对速度图0.5仰角fig.4aMay.27.200208:55(gmt)SRMElev=0.5deg图4b.2002年5月27日08:55(gmt)风暴相对速度图1.5仰角fig.4bMay.27.200208:55(gmt)SRMElev=1.5deg图4c.2002年5月27日08:55(gmt)风暴相对速度图2.4仰角fig.4cMay.27.200208:55(gmt)SRMElev=2.4deg图4d.2002年5月27日08:55(gmt)风暴相对速度图3.4仰角fig.4dMay.27.200208:55(gmt)SRMElev=3.4degBasicRadarSignaturesDivergenceConvergenceRotationQingdao200906290758V&R0.5度仰角15:1729April2004,Hunan,11cmHail钩状回波（上左和上中）、中气旋（上右）、有界弱回波区（下左）、风暴顶辐散（下右）18:189July2007,Hebei,anti-mesocyclone,5cmHailHurricaneBobMaxRange300km150kmStormRelativeVelocityStormRelativeVelocity