人工影响天气中多普勒天气雷达的应用分析

李巨星

摘要：近年来，科技的进步和时代的发展，为我国各领域的创新改革带来重大机遇，而对于天气的研究和业务应用而言，多普勒作为一种现代化的技术，在应用到人工影响天气中更是有着突出的效果，鉴于此，本文将着重分析多普勒天气雷达的应用情况，旨在更好的提升多普勒天气雷达的应用效果。

关键词：人工影响天气;多普勒;天气雷达

前言：天气雷达作为我国气象行业成熟发展的产物，是以多普勒效应作为基础，能够将散射体相对于雷达的速度进行精确的确定的一种雷达系统，在一定条件下可以真实，客观的反映出大气流动的情况，也能够对其他极端的天气情况加以预测和干预。所提供的实时大气监测系统更能够开展人工影响天气作业以及空中的水资源，更能够为防灾，抗震等一系列工作提供及时有效的监测信息[1]。

一、多普勒效应及工作原理分析

（一）效应

多普勒效应是以声波的形式作为载体，例如一辆火车在处于高速运行的状态下，声音的频率也会随着声波的压缩而处于不断增加的状态，一旦火车渐渐停止状态时，声音的频率也会因为声波的膨胀而随之减少，这一现象则称之为多普勒效应，换言之。多普勒天气雷达所发射出的一系列电磁波相比声波而言频率更高，并且会以光速的形式加以传播，通常该雷达并不会直接对于多普勒频移测量，而是会通过往返脉冲对之间的差值所得到的气象目标的径向速度，正因为如此，多普勒天气雷达区别于其他普通的雷达，其最大之处就是多普勒天气雷达，一方面可以有效地提供气象目标的发射率因子，另一方面，也能够根据气象目标的径向速度以及普快数值，而这些数据的提供在对极端天气的预警中更十分有效[2]。

（二）工作原理

多普勒雷达作为目前世界上最为先进的天气设备，自兴起以来，在许多国家中得到了十分理想的应用。其工作原理主要体现在以下两方面，第一点是可以通过绩效的目标，对于雷达的电磁波进行散射与吸收。能够对电磁波进行吸收和散射作为基本的两大形式，雷达探测大气的基础，也是由气象目标，对于雷达电磁波的吸收与散射所得，若是电磁波的光束在大气传播的过程中遇到雨滴和雨滴或是其他空气分子时，会作为入射的电磁波的波数中有一部分，因为上述的例子会反射到不同的地方。还有一部分反射的电磁波波束会被粒子所吸收，最后会按照雷达的方向返回被雷达天线接受，多普勒天气雷达之所以能够接收到电磁波术中带有政府以及消费等一系列数据，并且得出气象平均速度，更是能够在此基础上推算出相应的气象情况以及其他的内部结构特征。第二点是电磁波在大气中的折射情况处于真空的环境下，电磁波的传播路径以直线为主，但是考虑到大气中仍然会存在各种气体，分子和云的雨滴的存在，使得电磁波在大气中会出现明显的折射现象。而大气折射中包括标准折射超折射临界折射等等，不同的折射均与雷达波束的高度，宽度和羊角有着密切的关系，而每一种折射都有着不同的回波强度以及镜像的速度，这些回波强度会反映出不同的电磁波的波场，多普勒天气雷达也正是因为如此可以对上述不同的折射方式加以分析，通过对雷达对接收到的折射电磁波波束进行进一步计算和处理，并且对于所得到的气象资料加以人工的干预[3]。

二、人工影响天气中多普勒天气雷达的应用分析

（一）天气预测及干预

在对雷达的回波特征进行归纳分析以后，能够有效确定增雨作业的天气系統，更可以通过多普勒天气雷达来选择相强对流回波发展趋势前的对流云以及中期混合云进行火箭催化。除此之外，由于多普勒天气雷达对于极端天气的识别会通过判断强对流天气回波的强度反射率因子场和气流强度等方面来判断未来回拨电气系统的发展趋势，更能够对天气进行提前的预测和报警。而采用内部的多普勒信号处理技术以及自动产生的灾害性天气预警预报的能力，也能够在最短时间内及时识别强对流的天气系统，并立即发出警报。

（二）人工增雨及指挥作业

上述分析得知，多普勒天气雷达凭借着自身极强的科学技术。可对于天气情况进行有效的推断和预测，在此基础上更能够进行人工降雨，特别是对于一些缺水干旱等地区采用多普勒雷达的方式，也能够有效的改善当地水资源短缺的问题。一般来讲，常规的天气雷达只能够客观地反映出红光反射，因此的自己强度值，而这种强度值会通过水平和垂直的方式分布，对于人工增雨的作业时间及位置的选择的确是具有一定的参考价值，但是采用多普勒雷达不仅可以反映出强度值，更能够为内部的降水系统的流畅信息提供清晰明确的数据依据，因此，多普勒天气雷达在人工增雨飞行播洒作业中，一方面能够考虑到教育的动力结构，另一方面更能够在此基础上进行科学合理的作业。与此同时，还能够对云带和将与进行遥测的监视，从而更好地了解其内部的物理结构和具体的特征。作为选定作业区域对象有效方法等开展。提供明确的思路依据。与此同时，多普勒天气雷达还可以展开实时的指挥作业，根据雷德啊所观测到的相关数据资料，在此基础上引导并且指挥人工降雨的催化作业，例如根据雷达资料选择有利的催化部位和高度，按照回波移向移速，结合当时降水的实际情况来判断天气系统的发展变化趋势，更能够采取针对性的催化性作业。

（三）提供风场信息

采用多普勒天气雷达可以有效的提高风场的信息，一方面可以通过径向速度获得风向以及风力的分布图，准确地辨别将对流大气，另一方面也能够得出十分精确的风场信息，以及廓线图崩廓线雷达，通过高空放射下不同方向的电磁波的波数，这些电磁波的波束在大气中经过折射以后，也会被重新收集到雷达所得出的图形，将其称之为扩建图。风廓线雷达利用多普勒效应能够有效探测出大气中的风向和风速的信息，更具有着全自动的探测以及分辨率较高，这两大优势，通过风廓线雷达能够得到廓线图，一方面可以有效分辨出不同高度和不同风力的大小，另一方面，也更以更好地投入到大风预警灾害的监测中。

结论：总而言之，在我国气象事业高速发展的今天，多普勒天气雷达作为一项可以有效干预天气并且减少自然灾害和灾害风险的新型技术。无论是在应用多普勒天气雷达，开展人工教育或是防爆作业，都能够取得十分理想的效果。近年来，多普勒天气雷达也开始在气象监测等工作中得到了普遍的应用和推广，在准确预报天气情况的基础上，也能够为人工干预影响天气提供明确的思路依据。在未来，多普勒天气雷达更有着较大的研究和改良空间，也会为我国灾害性的天气预测预警提供更大的价值，

参考文献

[1] 陈进强， 杨连英. 多普勒天气雷达在人工影响天气中的应用[J]. 气象科技， 2002， 30（002）：127-128.

[2] 李传柱. 新一代多普勒天气雷达在人工影响天气中的应用[J]. 科技经济导刊， 2020（1）：112-114.

[3] 桂合春， 纳丽佳. 气象雷达探测系统在人工影响天气中的应用——以多普勒天气雷达为例[J]. 中国科技博览， 2014（4）：216-216.