雷达回波的识别

杨建明 梁纪忠 马兴武

摘要：大气中的各种气象目标和地表上的地物目标都各具有其特有的本质，他们在雷达显示器上的回波也相应的各有其不同的特征掌握这种回波特征。是识别各种目标物的基础。

关键词：雷达 回波 识别

引言

在雷达的观测中，我们主要要掌握降水回波的识别和分析。以期取得有关未来天气演变的信息，以便做出更准确的天气预报，特别是在目前的预报中，雷达探测是与预报降水和灾害性对流天气的主要工具。一雷达回波的分类

1气象回波 造成这类回拨的直接原因是云和降水中的凝结物，如水滴、冰晶、雪花等对电磁波的后向散射以及大气中的温、压、湿等气象要素剧烈变化引起的对电磁波的后向散射。这里回拨是由气象原因造成的，又可分为降水回波和非降水回波两种

（1）降水回波 有层状云降水回波（含雪花）、积状云降水回波（含阵雨、雷暴、冰雹）和混合性降水回波。

（2）非降水回波。有云的回波、雾的回波和奇异回拨

2 非降水回波。这类回波形成的直接原因是来自地物、飞机、鸟类等非气象目标对电磁波的散射。以及由于雷达的性能而引起的虚假回波。这种回波有地物回波、超折射回波、同波长干扰回波

二气象回波的识别

根据几年来的回波图像和观测经验，气象回波目标物回波特征的判定，在平面位置显示器上，主要的根据是：回拨水平尺度的大小;回波结构的密实程度;回波轮廓的清晰程度;回波的形状;回拨的排列形式;回拨随时间变化的快慢程度;以及加适当衰减后是否有亮度等。另外，在距离回波显示器上，主要的根据是：回波顶的高度、厚度以及回波底部是否接地;回波形状;回波柱的宽窄;强回波的高低大小;回波强度和强度梯度;回拨的陡直和倾斜，在距离显示器上，降水回波的主要特征是迅速跳动等。

1 降水回波

（1）层状云降水回波 层状云降水在雷达上显示出的回波，一本范围较大，边缘模糊不清晰，结构比较均匀，有时呈大的片状结构和丝条状结构，回拨区内无明显的块状结构，层状云降水回波的移动和变化比较缓慢，其回波的强度一般不太大。

（2）积状云降水回波 积状云降水回波通常由许多分散的回波单体所组成，这些回波单体随着不同的天气过程排列成带状、离散状和其他形状。单体的水平尺度从几公里到一、二十公里，也有更大些的。单体的结构密实，边界清晰，棱角分明，回波强度较强。在一些尺度较大的单体中。经衰减雷达接收机增益后。往往还可看到几个尺度小一些的强核。积状云降水回波发展的比较高，一般都在6-7公里以上，发展强烈的常超过十公里，个别特别强烈的，雷达曾观测到超过二十公里。

积状云降水回波生消变化很快。因此，用雷达观测回波单体的变化、移动时，时间间隔不能太长，否则无法辨认所追迹的回波单体。

（3）混合型降水回波 混合型降水是指层状云和积状云混合在一起的降水。实际观测中经常遇到这类降水，它往往和一些大型天气过程相联系。

混合型降水的回波常表现为层状云降水回波和积状云降水回波的混合。它的特征表现为大片均匀片状的回波中 ，可以明显的看到一些块状结构的积状云降水回波。整个回波区呈现出絮状结构。混合型降水的范围大，持续时间长，累计雨量大，往往造成大面积的强降水。当降水加强时，回拨的结构由片絮状向块絮状转化，“零度层亮带”变得不清楚。反之，降水减弱时，回波从块絮状变成片絮抓状、碎絮状、亮度又变清晰。根据回波中对流活动的强弱，可以预报未来降水的变化。

（4）雪的回波 片状和冰晶对电磁波的散射作用比水滴小得多，同时，他对电磁波的衰减作用也小很多，因此，雪的回波较弱。其回拨的结构比层状云降水的回波松散，边缘发毛，不易判断回波的邊界。另外，雪花本身较轻，在下降过程中易受气流影响，回波上呈现出不太明显的丝条状结构。

2非降水回波

（1）云的回波 已经产生降水的云，在雷达荧光屏上，由于云体的回波和降水回波联接在一起，云的种类无法从回波结构上区分，只能根据回波所在高度来判断。对于一些还未形成降水的云，由于云滴较小，云内含水量也较少，对电磁波的散射作用很弱，一般雷达不易观察到，通常需要波长很短的雷达或者超高灵敏度的雷达探测研究。

2）雾的回拨 由于雾滴比较细小，回拨非常弱，只有波长较短，灵敏度高的雷达才能观测到。同时，由于雾伸展的高度较低，雷达只能观测到很近距离内雾的回拨，而近距离内地物回波较多，物的回波往往被地物回波所掩盖。因此，只有范围较高的平流雾，雷达才有可能观测到它的回波。

三非气象回波的识别

非气象回波有地物回波、飞机和船只等的回拨、海浪回波、鸟类和昆虫群的回波以及同波长干扰等虚假回波

1地物回波 山脉、丘陵、岛屿、海岸线等高大建筑物等对电磁波有反射作用，能在荧光屏上显示出回波，这类回波称为地物回波。地物回波与地物所在的地理位置相一致，一般呈块状，个体较小，边缘轮廓清晰，位置固定不变，观测中很易判断。

2超折射回波 在正常的大气情况下，雷达只能探测到测站四周近距离内的地物回波。但是，当大气中出现逆温和湿度随高度迅速减小的情况时，雷达发射出的电磁波，其传播路径就更向地面弯曲，平时探测不到的远处地面目标，就会反映到荧光屏上来，这种现象称为超折射。出现超折射回波的区域能转移，超折射回波，经常与降水回波混杂在一起，可采用识别地物回波的方法将它们加以区分。

结语

由于雷达能随时探测一定范围内云和降水的发生发展移动和消散等情况，这就为正确的分析和预报天气系统、天气现象提供出有用的资料。测雨雷达对各种天气系统搜索和追踪，是警戒和监测大气的重要手段，并随时检测天气预报，及时发布订正预报。

参考文献

[1]彭安仁， 天气学，气象出版社，1992

[2]陆亚龙，肖功建.气象灾害及其防御.气象出版社，2001

[3]胡毅，李萍等 应用气象学 气象出版社

作者简介：杨建明，宁夏固原市人，大学本科学历，现从事气象观测工作

六盘山气象站756000