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中国气象雷达_气象雷达
tamoadmin 2024-06-17 人已围观
简介1.气象雷达的发展简史2.雷达气象学的雷达方程3.气象雷达辐射对人体有危害吗?4.怎样看气象雷达图5.气象雷达的作用没有范围,因为,气象雷达是向上辐射的,对地面基本没有反射。关于“多普勒雷达”的有关资料显示:其工作频率可达2798MHZ,该站建成后每天24小时运行,发射功率达650KW,电磁辐射范围1-460KM。雷达对人体的危害主要是电磁波辐射危害。电磁波对人体的危害程度主要与电磁场场强和发射波
1.气象雷达的发展简史
2.雷达气象学的雷达方程
3.气象雷达辐射对人体有危害吗?
4.怎样看气象雷达图
5.气象雷达的作用
没有范围,因为,气象雷达是向上辐射的,对地面基本没有反射。
关于“多普勒雷达”的有关资料显示:
其工作频率可达2798MHZ,该站建成后每天24小时运行,发射功率达650KW,电磁辐射范围1-460KM。
雷达对人体的危害主要是电磁波辐射危害。
电磁波对人体的危害程度主要与电磁场场强和发射波长有关。、、
雷达发射的波长越短,对人体的危害越大,厘米波雷达对人体的伤害比较大,米波基本上不用害怕。在雷达天线和发射机附近我觉得是最可怕的了。
雷达发射出去的电磁波是经天线辐射出去的,然而,有一部分能量通过天线的旁瓣辐射出去,这些能量主要分布于天线主瓣的两侧,它们虽然相对于主瓣的能量(即上文说的天线主要扫描方向上的能量)小得多,但场强依然非常大。
气象雷达的发展简史
当然不是!
星载雷达就是装在卫星上的天基雷达,其通信、引导与控制系统也安装在卫星上。星载雷达一般采用机械方位扫描和仰角相位控制扫描。由于受大气层折射和强烈的高度线杂波影响,往往在卫星下形成一个探测不到目标的“天底洞”,所以通常要用多个卫星组成阵列,构成互相填补“天底洞”覆盖全球的雷达网。
而
气象雷达是专门用于大气探测的雷达。属于主动式微波大气遥感设备。与无线电探空仪配套使用的高空风测风雷达,只是一种对位移气球定位的专门设备,不搭载在卫星上!
雷达气象学的雷达方程
第二次世界大战前雷达用于军事目的。当时云、雨等气象目标的回波被作为干扰看待。1941年在英国最早使用雷达探测风暴。1942~1943年,美国麻省理工学院专门设计了为气象目的使用的雷达。在气象雷达发展初期,一般都靠手工操作,回波资料只能作定性分析。60年代采用了多普勒技术,气象多普勒雷达具有对大气流场结构的定量探测能力;常规雷达的数字显示和彩色显示也相继出现。
70年代,除联合使用多部多普勒雷达外,又相继发展了大功率高灵敏度的甚高频和超高频多普勒雷达和具有多普勒性能的高分辨率调频连续波雷达;在雷达结构上,广泛采用了集成电路,配备有小型或微型电子计算机,使气象雷达能对探测资料进行实时数字处理和数字化远距离传输;有的天气雷达已能按照预先编好的程序,由电子计算机操纵观测,并逐步向自动化观测网的方向发展。
80年代以后,在多普勒雷达的基础上,科罗拉多州立大学电子工程系的教授提出了偏振气象雷达的思想,为大气雷达探测,已经气象资料分析提供了一个更为先进的平台。偏振多普勒雷达参数为分析雨滴等降水信息分布,以及降雨形状分布提供了更为精确的信息。科罗拉多州立大学的CSU-CHILL雷达也是世界上该领域最为先进的天气雷达,CSU-CHILL是美国国家天气雷达设备,由NSF提供资金,科罗拉多州立大学负责。
气象雷达辐射对人体有危害吗?
雷达探测云和降水时,接收到的回波功率与雷达特性参数、目标距离、云或降水目标的物理性质等之间的关系式。它是雷达气象学的重要理论基础,是雷达定量测量降水和云中含水量,推测云和降水的物理特性,选择气象雷达参数等的基本方程。
对于发射功率为 Pt,波长为λ,脉冲波的空间长度为h,天线增益为G(表示天线定向发射的能力),以及水平和垂直波束角宽度分别为θ和φ的雷达,其基本气象雷达方程为式中圶r为雷达接收到的来自无规则分布的云和降水水粒子的平均回波功率;R为雷达至探测目标的距离;η=∑σi为雷达反射率,是单位体积中云和降水粒子后向散射截面σ的和;,其中αg、αc、αp分别为大气、云和降水的衰减系数,dr为距离增量;k2是考虑探测脉冲体积中云和降水可能有不同充填情况的订正系数(充填系数)。一般距离不大时,k2=1;在远处由于地球球面性的影响以及波束随距离的扩展,通常 k2<1。气象雷达方程说明:雷达回波强度同Pt、G2、λ2、θ、φ、h 等雷达参数和雷达反射率η成正比;同目标离雷达的距离平方成反比;同探测脉冲被云、降水粒子充填的情况有关;同雷达和目标间大气、云、降水等的衰减情况有关,但对10厘米雷达,衰减影响一般可以忽略不计。
当云和降水粒子为球形且直径比雷达波长小得多的情况下,其后向散射截面,可以用瑞利公式代入(见云和降水粒子的微波散射),这时,气象雷达方程可写成:式中为决定雷达参数的常数;Z=∑d宯是单位体积中球形粒子直径6次方的总和,单位为毫米6/米3,称为雷达反射因子,d为球形粒子的直径;,m为云和降水粒子的复折射率。在雷达气象学中常用dBz作回波强度的单位,数值通过 换算而得,其中Z0=1毫米6/米3。
当粒子直径大到和雷达波长相近或大于雷达波长时,不能应用瑞利公式,这时气象雷达方程一般可写成:
式中雷达等效反射因子。在雷达气象工作中,常常用雷达测量的Z或Zθ值来表示云和降水的回波强度,用以求出云的含水量和降水强度(见雷达测量降水),判断强风暴。早期的气象雷达方程,都假设了雷达发射能量集中在半功率点限制的波束内,并且在波束内各个方向的辐射强度是均匀的,用它计算出的回波强度比实测回波强度高得多。为了提高精度,J.R.普罗伯特-琼斯用比较符合实际情况的高斯函数来表示主波束中辐射能量的分布,并考虑波束外的辐射作用。1962年以后,用经他改进后的上述三种气象雷达方程计算,使以前回波测量工作中的理论回波强度和实测回波强度之间的差别,从平均达4.5分贝降低到1.4分贝。
怎样看气象雷达图
有,危害不大。
工作在30~3000兆赫频段的气象多普勒雷达。一般具有很高的探测灵敏度。因探测高度范围可达1~100公里,所以又称为中层-平流层-对流层雷达 (MST radar)。它主要用于探测晴空大气的风、大气湍流和大气稳定度(见大气静力稳定度)等大气动力学参数的铅直分布。
气象雷达使用的无线电波长范围很宽,从1厘米到1000厘米。它们常被划分成不同的波段,以表示雷达的主要功能。
气象雷达常用的1、3、5、10和 20厘米波长各对应于 K波段(波长0.75~2.4厘米)、X波段(波长 2.4~3.75厘米)、C波段(波长3.75~7.5厘米)、S波段(波长7.5~15厘米)和 L波段(波长15~30厘米),超高频和甚高频雷达的波长范围分别为10~100厘米和100~1000厘米。
气象雷达的作用
气象雷达的颜色一般从蓝色到紫色强度递增,颜色越深,区域越小,则降水的概率越大,强度越强。在夏季,红色区域覆盖下的地区,极易出现短时的强对流天气。
举实例来看一下:
天气雷达图上,绿色回波包围内的区域一般都对应有降雨出现。通常来说,浅绿色代表有可能有降雨,深绿色是一定有降雨。
雷达回波从蓝色到紫色,降雨强度逐渐增强。亮**区域一般对应有10毫米/小时左右降雨强度出现,暖红色雷达回波一般对应有20毫米/小时左右的降雨强度,并且有可能出现短时雷雨大风、冰雹等强对流天气。
探测气象要素和各种天气现象的雷达。气象雷达可提供飞机前方气象情况的准确和连续的图像并以距离和方位的形式显示出来,为飞机改变航道、避开颠簸区域和飞行安全提供保障;为天气预报,火箭、导弹和航天器的发射与飞行提供必要的气象资料;为机场气象保障和气象研究提供资料。气象雷达可分为测雨雷达、测云雷达和测风雷达等。