多普勒天气雷达在人工影响天气中的应用

韩杰++孙明霞++孙颖

我国随着技术水平的不断提升，多普勒天气雷达在全国各地以及被广泛的应用。该雷达不仅能准确的反映出降水地区的风速、风向以及多种大气层的变化情况，同时，也能对雷达反射因子的强度值进行有效的测定。多普勒天气雷达的应用给我国的气象监测工作中带来了极大的便利，在预警极端天气的方面，有着十分重要的作用。

1 多普勒天气雷达工作原理

目前世界上最先进的天气监测设备就是多普勒雷达，并且在多个国家已经得到了深入的应用。因此，我们就对多普勒雷达的工作原理进行深入的分析和探讨。以便人们更清楚的对其工作原理的认识。

1.1通过气象目标对雷达电磁波的散射和吸收

粒子对电磁波的两大基本形式主要为粒子对电磁波进行的散射和吸收。散射主要称之为电磁波的波束在大气传播当中遇到云滴和雨滴以及其他悬浮的粒子和空气分子，作为电磁波波束中的入射，会因为上述的粒子反射到不同的地方出现散射的现象。多普勒天气雷达能通过接收到的电磁波束中自带的振幅和位相等数据，从而得出了气象目标的平均速度，以及发射率因子的速度等基本数据，才能进行推断并且计算出相应的气象情况。

1.2电磁波在大气中的衰减

电磁波在大气中的衰减主要现象为电磁波的能量随传播的路径逐渐的进行减弱。电磁波的衰减能够在很大程度上减少雷达中的回波功率，从而导致雷达回拨数据的不准确，而多普勒天气雷达能得出气象目标的准确数据，正式能够利用电磁波的特点来分析各类天气所折射的电磁波波束以及电磁波的衰减情况。

1.3电磁波在大气中的折射

折射现象主要表现在真空环境下电磁波的传播途径是直线，而在大气中由于各类气体以及云雨滴的存在，使得电磁波在大气中出现折射。而多普勒天气雷达能通过标准折射、超折射、临界折射、负折射以及无折射的具体分析，通过对雷达接收站所收集的折射信息进行详细的计算和整理，从而得出相应的气象资料。

1.4多普勒效应

多普勒效应会以声波的形式出现，主要表现在声音的频率会由于声波的膨胀而不断的减少，这种现象称之为多普勒效应。多普勒天气雷达所发射的电磁波是以光速的形式进行传播，通常的雷达不是直接对多普勒频移测量，而是在往返脉冲对之间的差值得到气象目标的径向速度。因此，多普勒天气雷达与普通雷达的不同之处在于多普勒天气雷达能准确的提供气象目标的发射率因子，还能提供径向速度和谱宽数值，在预警极端天气时，这些数据是十分重要的。

2 多普勒天气雷达在人工影响天气中的应用

对天气情况进行准确的预测，只能凭借多普勒天气雷达自身较高的科学技术，在很多国家的天气监测当中以及得到了广泛的应用。因此，我们对多普勒天气雷达在人工影响天气中的重要应用进行深入的研究和分析。

2.1能够对灾害性的天气进行监测和预警

多普勒天气雷达在判断强对流天气最重要的数据是回波强度，能够根据径向的速度有效的判断天气中大气层的异常情况，因为强对流天气的出现和气流的强度，会导致幅散以及旋转等因素产生，这些都是对极端天气识别最有效的依据。

2.2多普勒天气雷达对极端气象的干预

多普勒天气雷达能够通过对极端天气的检测并且及时发布气象预警，给人们的生命以及财产安全进行保障。通过多普勒天气雷达的回波数据，可以对超级单体回波和多单体回波进行对龙卷风级别的推断。产生冰雹的主要条件是对流风暴中强烈和大规模的上升气流而产生的，主要发生在超级单体的回波中，想要推断出冰雹的总量以及持续时间，就要应用多普勒天气雷达对回波数据的收集进行推断。

2.3定量估测大范围降水

想要確保雷达回波数据准确的情况下，要在建站之初反复的校对和检查，也要定期的对雷达参数进行复查。对于气象工作者所得出的降雨图是因为多普勒天气雷达能够将当地回波的强度与降水量之间的比值将降水强度实时的转变为降水量，并且可以提供出阶段性的雨水的分布图，可以根据各个地区的降水情况进行综合分析。

3 结语

综上所述，多普勒天气雷达在各个国家被普遍的运用，不仅能准确的预报天气情况，还可以为人工提供十分可靠的天气依据，保证不对正常的作业进行影响。近年来在多个领域对指导人工降雨和环境的评价都有着不可取代的地位。我们可以对多普勒天气雷达的技术进行学习并借鉴，不断的提升我国的雷达水平，对各个地区更好更快的避免灾害性天气，能够及时的检测预警。

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