雷达试题及答案

1、当波源和观测者做相对运动时，观测者接受到的频率和波源的频

率不同，其（频率变化量）和（相对运动速度大小）有关，这种

现象就叫做多普勒效应。

2、判断大冰雹最有效的方法是检查强回波（245dBZ）能否发展到（0°

C），特别是（-20。C）等温线高度以上。

5、新一代天气雷达近距离目标物的探测能力受限的主要原因是（静

锥区）的存在。

6、天气雷达主要雷达参数有（雷达波长）、（脉冲重复频率PRF）、

脉冲持续时间（T）和脉冲宽度（h）、（峰值功率）、（波束宽度）。

9、电磁波在降水粒子上的散射，是（天气雷达探测降水）的基础。

n、超级单体最本质的特征是具有一个（深厚持久的中气旋）。

12、在层状云或混合云降水反射率因子回波中，出现了（反射率因子

较高的环形）区域，称之为零度层亮带。

13、可能导致谱宽增加的非气象条件有（天线转速）（距离）（雷达的

信噪比）

15、产生强降水的中尺度对流回波的多普勒速度特征是（强的风切

变）、（强的辐合和形变）、（深厚的积云对流）、（旋转环流）

21、在径向速度图中，气流中的小尺度气旋（或反气旋）表现为一个

（最大和最小的径向速度对），但两个极值中心的连线和雷达的射

线（相垂直）。

23、边界层辐合线在新一代天气雷达反射率因子图上呈现为（窄带回

波），强度从几个dBZ到十几个dBZ。

24、在比较大的环境垂直风切变条件下，产生地面直线型大风的系统

有多单体风暴、峋线和超级单体风暴，它们的一个共同预警指标是

（中层气流辐合）。

28、单位体积中云雨粒子后向散射截面的总和，称为气象目标的（反

射率）。

29、对于相同的脉冲重复频率，C波段雷达的测速范围大约是S波段

雷达测速范围的（l/2）o

31、新一代天气雷达回波顶高产品中的回波顶高度（小于云顶高度）。

33、垂直风廓线产品VWP对分析（高低空急流、垂直风切变、热力平

流类型）是有用的。

34、中气旋是风暴尺度环流，它能由（切变尺度、持续时间尺度、垂

直方向伸展厚度）来衡量。

35、湿下击暴流的预警指标是（云底以上的气流辐合、反射率因子核

心的下降）。

36、相比雨量计估计降水，雷达估计降水量的优点为（空间分辨率高）、

（范围大）。

38、飓线的（断裂处）往往是强天气容易发生的地方。

39、相对风暴螺旋度是衡量（风暴旋转）潜势的物理量

41、飓线是呈（线性排列）的对流单体族，其长和宽之比大于（5：1）

42、（稳定性和持续性）是超级单体与其他强风暴的主要区别。

43、强降水超级单体风暴通常在低层具有丰富水汽、较低LFC（自由

对流高度）和弱的对流前逆温层顶盖的环境中得以发展和维持。

44、中气旋是与强对流风暴的（上升气流）和后侧（下沉气流）紧密

相连的小尺度涡旋，该涡旋满足一定的（切变、垂直伸展和持续

性）判据。

46、大冰雹的产生与（风暴上升气流的强度和尺度）以及跨越上升气

流的（相对风暴气流）有关。

47、雷电是由积雨云中冰晶(温差起电)以及其它起电作用所造成的

云与地之间或云与云之间的放电现象。一般当云顶发展到

(-20℃)等温线高度以上时，云中便有了足够多的冰晶，因

止匕，就会出现闪电和雷鸣。

49、在强台风雷达回波模式中，总是存在的回波带是(螺旋雨带)。

1、图上标出每条电磁波属于哪种折射

答案：理想散射体，其截面为。，它能全部接收射到其上的电

磁波，并全部均匀散射出去，其散射到雷达天线的电磁能

流密度恰好等于等距离上实际散射体返回雷达天线的能

流密度，则截面。为后向散射截面

3、什么是天线增益：

答案：天线方向上某一距离上单位面积的能流密度与均匀散射时

同等距离上的能流密度之比

4、什么是脉冲重复频率

答案：每秒产生的触发脉冲的数目

5、0dBZ代表多少反射率因子单位？一10dBZ、30dBZ和40dBZ

分别代表多少反射率因子单位？

答案：0.1、1000、10000(mm6/m3)

6、目前雷达采用哪几种体积扫描模式

答案：VCP11--VCP11(scanstrategy#1,version1)规定

5分钟内对14个具体仰角的扫描方式。

VCP21--VCP21(scanstrategy#2,version1)规定

6分钟内对9个具体仰角的扫描方式。

VCP31--VCP31(scanstrategy#3,version1)规定

10分钟内对5个具体仰角的扫描方式。

VCP32--VCP32(scanstrategy#3,version2)确定的

10分钟完成的5个具体仰角与VCP31相同。不同之处在于

VCP31使用长雷达脉冲而VCP32使用短脉冲。

WSR-98D未定义VCP32。

10、普通地物杂波特点：

答案：指有高塔或山脉等地物在雷达波束正常传播情况下造成的

杂波，一般发生在距雷达较近的地方，对于任一特定的仰

角，典型的固定地物杂波污染从一个体扫描到下一个体扫

描很少有变化，并且大多数时间都会出现。一般都有较高

的反射率，其径向速度接近零。

n、杂波信号与气象信号的区别：

答案：一个杂波信号的特征是具有较高的回波功率，径向速度以

零为中心分布，谱宽很窄。一个气象信号具有变化的回波

功率，径向速度很少以零为中心分布

13、雷达速度图上“紫色”的意义

答案：在多程回波出现叠加的情况下，对于出现回波叠加的库，

如果功率比超过阈值，较小回波对应目标位置将标为紫色,

若果功率比不超过阈值，则所有叠加的回波对应的目标距

昌处将标为紫色

14、简述右图展示的雷达站附近上空风场

BASEVELOCITY

62NM27NMRES

特征

答案：风向随高度顺时针旋转

风速不随高度变化

ZEROISOOOPBASEVELOCITY

62NM27NMRES

15、简述右图展示的雷达站附近上

-

-64

空风场特征50

-36

-26

答案：风向不随高度变化

风速随高度先增后减

有低空急流

16、简述右图展示的天气系统位置

-

-64

-50

-36

和雷达站附近上空风场特征26

二20

10

。

答案：冷锋移过雷达站鼻

冷锋后部为西北风，风向随

高度逆时针旋转，冷锋前为西南风。

17、图中数字1〜8分别

中尺度特征

答案：1一气旋式辐合

2一气旋式旋转

3一气旋式辐散

8

4—辐合INBOUND=OUTBOUND

5一辐散

6一反气旋式辐合

7一反气旋式旋转

8一反气旋式辐散

18、反射率因子回波大致可分为哪三种，各自在雷达上表现出的特征

是什么？

答案：积状云降水回波；结构密实

层状云降水回波；均匀的纹理

积状云和层状云混合降水回波；絮状结构

19、垂直液态水含量（VIL）的优点

答案：能确定大多数冰雹的位置

一旦临界值被确定，可用于辨别有大冰雹的风暴

持续的高VIL值可能与超级单体风暴有关

快速降低的VIL值也许意味着破坏性大风的开始

20、冰雹算法主要考虑哪些因素

答案：a-8km以上有超过30dBZ的反射率因子；b-单体的最大反射率

因子超过55dBZ；c-中层反射率因子超过50dBZ；d-具有低层弱回波

区和中层悬垂结构

21、简述雷达定量测量降水的基本步骤。

答案：雷达定量测量降水的基本步骤：首先利用每个体扫的最

低4个仰角的反射率因子求得混合扫描反射率因子，其次

根据Z-R关系求得降水率,然后对时间累加得出某段时间

内的累积降水,最后利用雨量计数据对雷达估测降水进行

调整、输出。

22、简述影响雷达定量降水估算精度的因子。

答案：影响降水估算精度的因子有：不恰当的Z-R关系、雷达本

身的定标误差、湿的天线罩、零度层亮带、远距离处雷达

波束从降水系统上面穿过、地物杂波、冰雹影响等。

23、何为最大不模糊距离

答案：最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下

一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离。

24、何为雷达反射率因子

答案：在单位体积中，所有散射粒子直径六次方之和，称为雷达

反射率因子。

25、简述零度层亮带是如何产生的

答案：0“度层”以上，较大的水凝物多为冰晶和雪花，反射率不

大；下降过程中经过0度层开始融化，表面出现水膜，尺

度不变，反射率由于水膜出现而迅速增加；当粒子进一步

下降完全融化成水滴时，尺度减小，同时末速度增大，使

单位体积水滴个数减少，反射率因子降低。

26、产生对流风暴的环境因子有哪些

答案：大气热力层结或热力不稳定（对流有效位能cape）、垂直

风切变、水汽条件、触发机制或抬升条件（锋面、干线、

阵风锋等）

27、简述相对风暴螺旋度的意义和作用

答案：指相对风暴风场和顺流线方向涡度的积分效应；其大小与

速度矢端图上两个层次之间相对风暴所扫过的区域面积成

比例；能够用以估计风暴从上升气流中获得的旋转潜势大

小。

28、超折射形成的条件

答案：大气中折射指数n随高度迅速减少或逆温和/或湿度随高度

迅速减小；超折射回波主要出现在最低扫描仰角。

29、强降水超级单体风暴低层反射率因子特征及其意义。

答案：宽广的钩状、逗点状和螺旋状的回波表明强降水包裹着中

气旋；前侧V型缺口回波表明强的入流气流进入上升气流;

后侧V型缺口回波表明强的下沉气流，并有可能引起破坏

性大风。

30、简述对流造成的灾害性天气

答案：下沉气流造成的地面阵风速度超过18m/s;任何形式的龙

卷；直径大于2cm的冰雹；暴洪。

31、简述龙卷涡旋特征（TVS）

答案：在雷达径向速度图上可识别一种与龙卷紧密关联的比中气

旋尺度小的旋转快的涡旋，在速度图上表现为像素到像素的

很大的风切变。

32.中气旋的判别标准是什么？

答案：（1）核区直径小于等于10公里，旋转速度超过相应的数值；

（2）垂直伸展高度超过风暴垂直厚度的三分之一；

（3）以上两个条件都满足的持续时间至少是2个体扫。

33、通常将中气旋分为哪三级？在距离雷达50km处对应的旋转速度

各为多少？

答案：通常将中气旋分为弱、中、强三级。

旋转速度：分别为12m/s、16m/s>22m/s。

34、请解释三体散射回波产生的原因。

答案：雷达电磁波经大雹块区域后有一部分被散射到地面，地面将这

部分电磁波反射到由大雹块构成的强散射区域，然后又被大雹

块区域散射回雷达，从而造成传播距离加长，被雷达处理成是

冰雹块离雷达的距离加上冰雹块离地面的距离的2倍。

35、利用新一代天气雷达回波图像分析强对流天气系统时主要是用哪

些产品？并给出强对流回波特征？（至少写出8个产品及4个特征）

答案：对强对流系统的雷达探测产品有：反射率因子R、平均径向速

度V、相对于风暴的平均径向速度SRM、组合反射率因子CR、

反射率因子垂直剖面、垂直累积液态水量VIL、回波顶ET、冰

雹指数HI、一小时累积降水OHR、强天气分析SWA、中气旋M

等产品O

它们可能是下列特征：弱回波区、有界弱回波区、中气旋、风暴

顶辐散、三体散射长钉、钩状回波、前侧V型槽口、后侧入流V

型槽口等。

36、导致相对高的谱宽的气象条件

答案：（1）锋面边界、雷暴出流边界（2）雷暴（3）切变区域

（4）湍流（5）风切变（6）降落速度不同的雨和雪

37、脉冲风暴回波结构的特点

答案：（1）初始回波出现的高度一般在6-9km

（2）强回波中心值一般大于50dBZ。

（3）强中心高度一般在-10℃等温线的高度左右。

38、冷池与风暴发展的关系

答案：在弱垂直风切变环境中，由于风暴冷性外流气流很快切断低层

的暖湿气流，从而使得风暴生命史较短；强的垂直风切变能使

风暴维持较长时间。这是由于当垂直风切变强时，风暴入流气

流和阵风锋的冷池气流之间的平衡给发展中的风暴单体提供了

源源不断的暖湿空气。同时产生于对流层中层强旋转作用的抬

升力也能加强主上升气流侧翼新生单体的发展（风暴的传播）。

40、“显著弓形回波”特征

答案：在弓形回波前沿（入流一侧）存在高反射率因子梯度区；弓形

回波入流一侧存在弱回波区WER（早期阶段）；回波顶位于WER

或高反射率因子梯度区之上；弓形回波的后侧存在弱回波通道

或RIN（后侧入流缺口），表明存在强的下沉后侧入流急流。显

著弓形回波意味着比普通弓形回波增加的灾害潜势。

三、问答题：

1、说明中气旋成熟阶段特征

答案：（1）是中气旋强度最强的阶段

（2）具有最大的旋转速度和形成龙卷的最大潜势。

（3）中气旋核达到最低，伸展厚度达到最深。

（4）结构上为上升和下沉气流各占一半。

（5）在低层，上升气流下方的辐合和中气旋的旋转相结合，产

生辐合旋转；

（6）在中下层为纯粹的旋转

（7）在中上层，风暴顶部的辐散和中气旋的旋转相结合，产生

辐散旋转。

（8）风暴顶部只存在纯粹的辐散。

2、说明右侧四幅雷达速度图展示的天气系统，并阐述理由。

Figure2-32.Fourquadrantdisplayofdifferentelevationanglesthroughastorm.NotethattheRDAis

tothesouthofthedisolavandthatthesmallscalefeatureschanaewithheiaht.

答案：中Y尺度风暴

（1）同一高度上小区域内有最大流入速度、最大流出速度中心

相邻。

（2）低层（0.5度、1.5度）最大流出速度较最大流入速度距雷

达更近，为气旋式辐合

（3）中层（2.4度）最大流出速度较最大流入速度距雷达更远，

为气旋式辐散

（4）高层（6.0度）最大流出速度与最大流入速度位于同一径向

上，且最大流出速度位于最大流入速度的外侧，为纯辐散。

3、雷达降水估计误差主要来自哪些方面？

答案：（1）雷达波束从降水系统顶扫过导致降水过低估计

（2）降水蒸发导致降水过高估计

（3）地形对降水的加强作用导致降水过低估计

（4）雷达在亮带取样导致降水过高估计

（5）不适合的Z-R关系

（6）超折射回波存在导致降水过高估计

4、判断大冰雹的方法

答案：（1）较高反射率因子（45或50dBZ）能否扩展到0℃,特别是

-20℃等温线高度以上;

（2）具有宽大的弱回波