雷達(dá)試題及答案

1、1、當(dāng)波源和觀測者做相對運(yùn)動時，觀測者接受到的頻率和波源的頻率不同，其（頻率變化量）和（相對運(yùn)動速度大?。┯嘘P(guān)，這種現(xiàn)象就叫做多普勒效應(yīng)。2、判斷大冰雹最有效的方法是檢查強(qiáng)回波(45dBZ)能否發(fā)展到（0C）,特別是 （-20C）等溫線高度以上。5、新一代天氣雷達(dá)近距離目標(biāo)物的探測能力受限的主要原因是（靜錐區(qū)）的存在 。6、天氣雷達(dá)主要雷達(dá)參數(shù)有 （雷達(dá)波長）、（脈沖重復(fù)頻率PRF）、脈沖持續(xù)時間（）和脈沖寬度（h）、（峰值功率）、（波束寬度）。9、電磁波在降水粒子上的散射，是（天氣雷達(dá)探測降水）的基礎(chǔ)。11、超級單體最本質(zhì)的特征是具有一個（深厚持久的中氣旋）。12、在層狀云或混合云降水反射率

2、因子回波中，出現(xiàn)了（反射率因子較高的環(huán)形）區(qū)域，稱之為零度層亮帶。13、可能導(dǎo)致譜寬增加的非氣象條件有(天線轉(zhuǎn)速)（距離）（雷達(dá)的信噪比)15、產(chǎn)生強(qiáng)降水的中尺度對流回波的多普勒速度特征是（強(qiáng)的風(fēng)切變）、（ 強(qiáng)的輻合和形變）、（深厚的積云對流）、（旋轉(zhuǎn)環(huán)流 ）21、在徑向速度圖中，氣流中的小尺度氣旋（或反氣旋）表現(xiàn)為一個（最大和最小的徑向速度對），但兩個極值中心的連線和雷達(dá)的射線（相垂直）。23、邊界層輻合線在新一代天氣雷達(dá)反射率因子圖上呈現(xiàn)為（窄帶回波），強(qiáng)度從幾個dBZ到十幾個dBZ。24、在比較大的環(huán)境垂直風(fēng)切變條件下，產(chǎn)生地面直線型大風(fēng)的系統(tǒng)有多單體風(fēng)暴、颮線和超級單體風(fēng)暴，它們的一個

3、共同預(yù)警指標(biāo)是（中層氣流輻合）。28、單位體積中云雨粒子后向散射截面的總和，稱為氣象目標(biāo)的（反射率）。29、對于相同的脈沖重復(fù)頻率，C波段雷達(dá)的測速范圍大約是S波段雷達(dá)測速范圍的（1/2）。31、新一代天氣雷達(dá)回波頂高產(chǎn)品中的回波頂高度（小于云頂高度） 。33、垂直風(fēng)廓線產(chǎn)品VWP對分析（高低空急流、垂直風(fēng)切變、熱力平流類型 ）是有用的。34、中氣旋是風(fēng)暴尺度環(huán)流，它能由（切變尺度 、持續(xù)時間尺度、 垂直方向伸展厚度）來衡量。35、濕下?lián)舯┝鞯念A(yù)警指標(biāo)是（云底以上的氣流輻合、反射率因子核心的下降） 。36、相比雨量計(jì)估計(jì)降水，雷達(dá)估計(jì)降水量的優(yōu)點(diǎn)為（空間分辨率高）、（范圍大）。38、颮線的（斷

4、裂處）往往是強(qiáng)天氣容易發(fā)生的地方。39、相對風(fēng)暴螺旋度是衡量（風(fēng)暴旋轉(zhuǎn)）潛勢的物理量41、颮線是呈（線性排列）的對流單體族，其長和寬之比大于（5：1）42、（穩(wěn)定性和持續(xù)性）是超級單體與其他強(qiáng)風(fēng)暴的主要區(qū)別。43、強(qiáng)降水超級單體風(fēng)暴通常在低層具有豐富水汽、較低LFC（自由對流高度）和弱的對流前逆溫層頂蓋的環(huán)境中得以發(fā)展和維持。44、中氣旋是與強(qiáng)對流風(fēng)暴的（上升氣流）和后側(cè)（下沉氣流）緊密相連的小尺度渦旋，該渦旋滿足一定的（切變、垂直伸展和持續(xù)性）判據(jù)。46、大冰雹的產(chǎn)生與（風(fēng)暴上升氣流的強(qiáng)度和尺度）以及跨越上升氣流的（相對風(fēng)暴氣流）有關(guān)。47、雷電是由積雨云中冰晶（溫差起電）以及其它起電作用所

5、造成的云與地之間或云與云之間的放電現(xiàn)象。一般當(dāng)云頂發(fā)展到（ -20 ）等溫線高度以上時，云中便有了足夠多的冰晶，因此，就會出現(xiàn)閃電和雷鳴。49、在強(qiáng)臺風(fēng)雷達(dá)回波模式中，總是存在的回波帶是（螺旋雨帶）。1、 圖上標(biāo)出每條電磁波屬于哪種折射2、 后向散射截面定義答案：理想散射體，其截面為 ，它能全部接收射到其上的電磁波，并全部均勻散射出去，其散射到雷達(dá)天線的電磁能流密度恰好等于等距離上實(shí)際散射體返回雷達(dá)天線的能流密度，則截面為后向散射截面3、 什么是天線增益：答案：天線方向上某一距離上單位面積的能流密度與均勻散射時同等距離上的能流密度之比4、 什么是脈沖重復(fù)頻率答案：每秒產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖的數(shù)目5、

6、0 dBZ代表多少反射率因子單位？ 10dBZ、30dBZ和40dBZ分別代表多少反射率因子單位？答案：0.1、1000、10000（mm6/m3）6、 目前雷達(dá)采用哪幾種體積掃描模式答案：VCP11 - VCP11（scan strategy #1，version 1）規(guī)定5分鐘內(nèi)對14個具體仰角的掃描方式。 VCP21 - VCP21 （scan strategy #2，version 1）規(guī)定6分鐘內(nèi)對9個具體仰角的掃描方式。 VCP31 - VCP31 （scan strategy #3，version 1）規(guī)定10分鐘內(nèi)對5個具體仰角的掃描方式。 VCP32 - VCP32（scan

7、 strategy #3，version 2）確定的10分鐘完成的5個具體仰角與VCP31相同。不同之處在于VCP31使用長雷達(dá)脈沖而VCP32使用短脈沖。 WSR-98D未定義VCP32。10、普通地物雜波特點(diǎn)：答案：指有高塔或山脈等地物在雷達(dá)波束正常傳播情況下造成的雜波，一般發(fā)生在距雷達(dá)較近的地方，對于任一特定的仰角，典型的固定地物雜波污染從一個體掃描到下一個體掃描很少有變化，并且大多數(shù)時間都會出現(xiàn)。一般都有較高的反射率，其徑向速度接近零。11、雜波信號與氣象信號的區(qū)別：答案：一個雜波信號的特征是具有較高的回波功率，徑向速度以零為中心分布，譜寬很窄。一個氣象信號具有變化的回波功率，徑向速度

8、很少以零為中心分布13、 雷達(dá)速度圖上“紫色”的意義答案：在多程回波出現(xiàn)疊加的情況下，對于出現(xiàn)回波疊加的庫，如果功率比超過閾值，較小回波對應(yīng)目標(biāo)位置將標(biāo)為紫色，若果功率比不超過閾值，則所有疊加的回波對應(yīng)的目標(biāo)距離處將標(biāo)為紫色14、簡述右圖展示的雷達(dá)站附近上空風(fēng)場特征答案：風(fēng)向隨高度順時針旋轉(zhuǎn) 風(fēng)速不隨高度變化15、簡述右圖展示的雷達(dá)站附近上空風(fēng)場特征答案：風(fēng)向不隨高度變化 風(fēng)速隨高度先增后減 有低空急流16、簡述右圖展示的天氣系統(tǒng)位置和雷達(dá)站附近上空風(fēng)場特征答案：冷鋒移過雷達(dá)站 冷鋒后部為西北風(fēng)，風(fēng)向隨 高度逆時針旋轉(zhuǎn)，冷鋒前為西南風(fēng)。17、圖中數(shù)字18分別代表哪種中尺度特征答案：1氣旋式輻合

9、 2氣旋式旋轉(zhuǎn) 3氣旋式輻散 4輻合 5輻散 6反氣旋式輻合 7反氣旋式旋轉(zhuǎn) 8反氣旋式輻散18、反射率因子回波大致可分為哪三種，各自在雷達(dá)上表現(xiàn)出的特征是什么？答案：積狀云降水回波；結(jié)構(gòu)密實(shí) 層狀云降水回波；均勻的紋理 積狀云和層狀云混合降水回波；絮狀結(jié)構(gòu)19、垂直液態(tài)水含量（VIL）的優(yōu)點(diǎn)答案：能確定大多數(shù)冰雹的位置 一旦臨界值被確定，可用于辨別有大冰雹的風(fēng)暴 持續(xù)的高VIL值可能與超級單體風(fēng)暴有關(guān) 快速降低的VIL值也許意味著破壞性大風(fēng)的開始20、冰雹算法主要考慮哪些因素答案：a-8km以上有超過30dBZ的反射率因子；b-單體的最大反射率因子超過55dBZ；c-中層反射率因子超過50d

10、BZ；d-具有低層弱回波區(qū)和中層懸垂結(jié)構(gòu) 21、簡述雷達(dá)定量測量降水的基本步驟。答案：雷達(dá)定量測量降水的基本步驟：首先利用每個體掃的最低4個仰角的反射率因子求得混合掃描反射率因子，其次根據(jù)Z-R關(guān)系求得降水率，然后對時間累加得出某段時間內(nèi)的累積降水，最后利用雨量計(jì)數(shù)據(jù)對雷達(dá)估測降水進(jìn)行調(diào)整、輸出。22、簡述影響雷達(dá)定量降水估算精度的因子。答案：影響降水估算精度的因子有：不恰當(dāng)?shù)腪-R關(guān)系、雷達(dá)本身的定標(biāo)誤差、濕的天線罩、零度層亮帶、遠(yuǎn)距離處雷達(dá)波束從降水系統(tǒng)上面穿過、地物雜波、冰雹影響等。23、何為最大不模糊距離答案：最大不模糊距離：最大不模糊距離是指一個發(fā)射脈沖在下一個發(fā)射脈沖發(fā)出前能向前走

11、并返回雷達(dá)的最長距離。24、何為雷達(dá)反射率因子答案：在單位體積中，所有散射粒子直徑六次方之和，稱為雷達(dá)反射率因子。25、簡述零度層亮帶是如何產(chǎn)生的答案：0“度層”以上，較大的水凝物多為冰晶和雪花，反射率不大；下降過程中經(jīng)過0度層開始融化，表面出現(xiàn)水膜，尺度不變，反射率由于水膜出現(xiàn)而迅速增加；當(dāng)粒子進(jìn)一步下降完全融化成水滴時，尺度減小，同時末速度增大，使單位體積水滴個數(shù)減少，反射率因子降低。26、產(chǎn)生對流風(fēng)暴的環(huán)境因子有哪些答案：大氣熱力層結(jié)或熱力不穩(wěn)定（對流有效位能cape）、垂直風(fēng)切變、水汽條件、觸發(fā)機(jī)制或抬升條件（鋒面、干線、陣風(fēng)鋒等）27、簡述相對風(fēng)暴螺旋度的意義和作用答案：指相對風(fēng)暴風(fēng)

12、場和順流線方向渦度的積分效應(yīng)；其大小與速度矢端圖上兩個層次之間相對風(fēng)暴所掃過的區(qū)域面積成比例；能夠用以估計(jì)風(fēng)暴從上升氣流中獲得的旋轉(zhuǎn)潛勢大小。28、超折射形成的條件答案：大氣中折射指數(shù)n隨高度迅速減少或逆溫和/或濕度隨高度迅速減?。怀凵浠夭ㄖ饕霈F(xiàn)在最低掃描仰角。29、強(qiáng)降水超級單體風(fēng)暴低層反射率因子特征及其意義。答案：寬廣的鉤狀、逗點(diǎn)狀和螺旋狀的回波表明強(qiáng)降水包裹著中氣旋；前側(cè)V型缺口回波表明強(qiáng)的入流氣流進(jìn)入上升氣流；后側(cè)V型缺口回波表明強(qiáng)的下沉氣流，并有可能引起破壞性大風(fēng)。30、簡述對流造成的災(zāi)害性天氣答案：下沉氣流造成的地面陣風(fēng)速度超過18m/s；任何形式的龍卷 ；直徑大于2cm的冰雹

13、；暴洪。 31、簡述龍卷渦旋特征（TVS） 答案：在雷達(dá)徑向速度圖上可識別一種與龍卷緊密關(guān)聯(lián)的比中氣旋尺度小的旋轉(zhuǎn)快的渦旋，在速度圖上表現(xiàn)為像素到像素的很大的風(fēng)切變。32中氣旋的判別標(biāo)準(zhǔn)是什么？ 答案：（1）核區(qū)直徑小于等于10公里，旋轉(zhuǎn)速度超過相應(yīng)的數(shù)值； （2）垂直伸展高度超過風(fēng)暴垂直厚度的三分之一；（3）以上兩個條件都滿足的持續(xù)時間至少是2個體掃。33、通常將中氣旋分為哪三級？在距離雷達(dá)50km處對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度各為多少？答案：通常將中氣旋分為弱、中、強(qiáng)三級。旋轉(zhuǎn)速度：分別為12m/s、16m/s、22m/s。34、請解釋三體散射回波產(chǎn)生的原因。答案：雷達(dá)電磁波經(jīng)大雹塊區(qū)域后有一部分被散射

14、到地面，地面將這部分電磁波反射到由大雹塊構(gòu)成的強(qiáng)散射區(qū)域，然后又被大雹塊區(qū)域散射回雷達(dá)，從而造成傳播距離加長，被雷達(dá)處理成是冰雹塊離雷達(dá)的距離加上冰雹塊離地面的距離的2倍。35、利用新一代天氣雷達(dá)回波圖像分析強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)時主要是用哪些產(chǎn)品？并給出強(qiáng)對流回波特征？（至少寫出8個產(chǎn)品及4個特征）答案：對強(qiáng)對流系統(tǒng)的雷達(dá)探測產(chǎn)品有：反射率因子R、平均徑向速度V、相對于風(fēng)暴的平均徑向速度SRM、組合反射率因子CR、反射率因子垂直剖面、垂直累積液態(tài)水量VIL、回波頂ET、冰雹指數(shù)HI、一小時累積降水OHR、強(qiáng)天氣分析SWA、中氣旋M等產(chǎn)品。它們可能是下列特征：弱回波區(qū)、有界弱回波區(qū)、中氣旋、風(fēng)暴頂輻散

15、、三體散射長釘、鉤狀回波、前側(cè)V型槽口、后側(cè)入流V型槽口等。36、導(dǎo)致相對高的譜寬的氣象條件答案：（1）鋒面邊界、雷暴出流邊界（2）雷暴 （3）切變區(qū)域 （4）湍流（5）風(fēng)切變（6）降落速度不同的雨和雪37、脈沖風(fēng)暴回波結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)答案：（1）初始回波出現(xiàn)的高度一般在6-9km （2）強(qiáng)回波中心值一般大于50dBZ。 （3）強(qiáng)中心高度一般在-10等溫線的高度左右。38、冷池與風(fēng)暴發(fā)展的關(guān)系答案：在弱垂直風(fēng)切變環(huán)境中，由于風(fēng)暴冷性外流氣流很快切斷低層的暖濕氣流，從而使得風(fēng)暴生命史較短；強(qiáng)的垂直風(fēng)切變能使風(fēng)暴維持較長時間。這是由于當(dāng)垂直風(fēng)切變強(qiáng)時，風(fēng)暴入流氣流和陣風(fēng)鋒的冷池氣流之間的平衡給發(fā)展中的風(fēng)

16、暴單體提供了源源不斷的暖濕空氣。同時產(chǎn)生于對流層中層強(qiáng)旋轉(zhuǎn)作用的抬升力也能加強(qiáng)主上升氣流側(cè)翼新生單體的發(fā)展（風(fēng)暴的傳播）。40、“顯著弓形回波”特征答案：在弓形回波前沿（入流一側(cè)）存在高反射率因子梯度區(qū)；弓形回波入流一側(cè)存在弱回波區(qū)WER（早期階段）；回波頂位于WER或高反射率因子梯度區(qū)之上；弓形回波的后側(cè)存在弱回波通道或RIN（后側(cè)入流缺口），表明存在強(qiáng)的下沉后側(cè)入流急流。顯著弓形回波意味著比普通弓形回波增加的災(zāi)害潛勢。三、問答題：1、說明中氣旋成熟階段特征答案：（1）是中氣旋強(qiáng)度最強(qiáng)的階段（2）具有最大的旋轉(zhuǎn)速度和形成龍卷的最大潛勢。（3）中氣旋核達(dá)到最低，伸展厚度達(dá)到最深。（4）結(jié)構(gòu)上為

17、上升和下沉氣流各占一半。（5）在低層，上升氣流下方的輻合和中氣旋的旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，產(chǎn)生輻合旋轉(zhuǎn)；（6）在中下層為純粹的旋轉(zhuǎn)（7）在中上層，風(fēng)暴頂部的輻散和中氣旋的旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，產(chǎn)生輻散旋轉(zhuǎn)。（8）風(fēng)暴頂部只存在純粹的輻散。2、說明右側(cè)四幅雷達(dá)速度圖展示的天氣系統(tǒng)，并闡述理由。答案：中尺度風(fēng)暴（1）同一高度上小區(qū)域內(nèi)有最大流入速度、最大流出速度中心相鄰。（2）低層（0.5度、1.5度）最大流出速度較最大流入速度距雷達(dá)更近，為氣旋式輻合（3）中層（2.4度）最大流出速度較最大流入速度距雷達(dá)更遠(yuǎn)，為氣旋式輻散（4）高層（6.0度）最大流出速度與最大流入速度位于同一徑向上，且最大流出速度位于最大流入速度的外

18、側(cè)，為純輻散。3、雷達(dá)降水估計(jì)誤差主要來自哪些方面？答案：（1）雷達(dá)波束從降水系統(tǒng)頂掃過導(dǎo)致降水過低估計(jì) （2）降水蒸發(fā)導(dǎo)致降水過高估計(jì) （3）地形對降水的加強(qiáng)作用導(dǎo)致降水過低估計(jì) （4）雷達(dá)在亮帶取樣導(dǎo)致降水過高估計(jì) （5）不適合的Z-R關(guān)系 （6）超折射回波存在導(dǎo)致降水過高估計(jì)4、判斷大冰雹的方法答案：（1）較高反射率因子（45或50dBZ）能否擴(kuò)展到0，特別是-20等溫線高度以上；（2）具有寬大的弱回波區(qū)WER或有界弱回波區(qū)BWER的回波特征的風(fēng)暴易發(fā)生大冰雹；（3）風(fēng)暴頂強(qiáng)輻散以及與氣團(tuán)有關(guān)的季節(jié)性的大VIL（垂直積分液態(tài)水含量）值。（4）S波段雷達(dá)出現(xiàn)的三體散射明確表明風(fēng)暴中存在大冰雹。（5）0層或融化層高度在2-3km之間時，有利于出現(xiàn)大冰雹。5、如何利用雷達(dá)產(chǎn)品預(yù)警暴洪答案：（1）判斷低空急流及其隨時間變化 （2）判斷降水率的大小 （3）根據(jù)降水系統(tǒng)主軸取向與系統(tǒng)移動方向的關(guān)系，判斷降水持續(xù)時間 （4）流判斷域雨量定量估計(jì)五、計(jì)算題1、當(dāng)雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率（PRF）為30