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雷達(dá)傳感器在氣象觀測中如何檢測和追蹤風(fēng)暴？

• 時間：2023-12-29 10:44:37
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　　在氣象觀測中，雷達(dá)傳感器主要通過向天空發(fā)射高頻無線電波并接收其反射波來檢測與追蹤風(fēng)暴。以下是詳細(xì)過程：

　　無線電波發(fā)射：雷達(dá)傳感器會發(fā)射一束無線電波。當(dāng)此波狀的信號遇到雨滴、雪花或其他大氣氣溶膠粒子(比如風(fēng)暴里的冰雹)時，會被反射回雷達(dá)。

　　反射波接收：反射回來的無線電波(回波)被雷達(dá)接收。通過計算發(fā)送并接收這些波的時間差，雷達(dá)可以確定回波產(chǎn)生的位置，從而獲知降水的分布情況。

　　多普勒雷達(dá)：現(xiàn)代氣象雷達(dá)常用的是多普勒雷達(dá)，這類雷達(dá)除了能夠確定降水的位置和強(qiáng)度外，還能通過分析回波的頻率變化來測定風(fēng)的速度和方向(即風(fēng)場)，這有助于揭示風(fēng)暴內(nèi)部的運(yùn)動情況。

　　極化雷達(dá)：另外，現(xiàn)代氣象雷達(dá)還引入了極化技術(shù)，即同一脈沖中橫向和縱向兩個方向上的信號同時發(fā)射和接收回波，通過讀取這兩個方向的回波差異，可以用來估計降水類型(雨、雪、冰雹)等。

　　風(fēng)暴追蹤：通過對一段時間內(nèi)雷達(dá)回波圖像序列的分析，可以對風(fēng)暴進(jìn)行追蹤。同時，雷達(dá)圖像還能揭示出風(fēng)暴內(nèi)部的垂直結(jié)構(gòu)，如烏云頂?shù)母叨鹊?。這些信息對于了解風(fēng)暴的發(fā)展變化趨勢以及預(yù)警和防災(zāi)工作非常重要。

　　數(shù)據(jù)處理：雷達(dá)獲取的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過算法處理后，可以轉(zhuǎn)化為對于氣象工作人員更直觀、更易于理解的圖像或報表，比如雷達(dá)反射率產(chǎn)品、多普勒速度產(chǎn)品、垂直剖面圖等。

　　雷達(dá)氣象觀測是理解風(fēng)暴動力學(xué)的關(guān)鍵工具，為氣象預(yù)報、災(zāi)害預(yù)警和氣候研究提供了重要數(shù)據(jù)。