三、1多普勒雷达的产品和显示,大气科学学院 白爱娟,雷达产品类型,1、基数据 反射率因子R，径向速度V，谱宽W； 2、物理量产品：回波顶高，雨强显示，垂直累积含水量，径向散度，方位涡度等； 3、反演识别产品：阵风锋，下击暴流，中气旋，暴雨，龙卷涡旋等雷达资料的显示,显示软件：PUP和MICAPS系统 显示方式： PPI，RHI，垂直交互的VCS和RCS，CR等 图像配置 加网格、地图、地形、河流等地理信息-map；图像叠加（反演识别产品）； 图像显示 漫游、开窗、放大；动画、鼠标连动、记录匹配参数；多图像显示一 、雷达产品显示方式,新一代雷达采用体积扫描VOL的方式进行探测体积扫描是雷达按不同的仰角全方位扫描方式获取的数据可以用PPI、RHI、VCS和RCS等方式显示 基本显示方式 PPI： 平面位置显示-Plan Position Indicator RHI：距离高度显示-Radar Height Indicator VCS和RCS：任意垂直剖面-MICAPS系统交互操作 Velocity Cross Section， Reflectivity Cross Section,1、雷达产品PPI-Plan Position Indicator,可显示产品有 基数据和各种产品 VIL OHP（THP、STP） HI 、SRM、TVS、M、CS等,1、平面位置显示－PPI,PPI：雷达以固定仰角，天线以全方位扫描的方式获取数据，通过以雷达站为中心的极坐标形式，采用不同色标来表示数据的大小和方向。
PPI显示：强度R、径向速度V、速度谱宽W，其它各种物理量产品 可配上当地的地形、河流、行政区划等地理信息，使用方便 PPI显示头文件：探测时间、仰角、色标，雷达站的位置，以及观测极值PPI显示方式,PPI显示的距离与高度,高度H：与探测仰角有关，通常的高度是由标准大气折射下的测高公式来确定的强度PPI显示和头文件,强度产品PPI显示,强度和速度产品PPI显示,飑线天气的PPI显示,速度产品PPI显示,谱宽产品的PPI显示,,PPI显示的优点,优点：①探测方式简单，没有过多的处理过程实时显示，应用广泛，积累了丰富的应用方法和经验典型的回波：钩状、指状、带状回波、V字型缺口、絮状回波，旁瓣回波、三体散射等 ② 估计大尺度流场的锋面、高低空急流、冷暖平流、辐合辐散，并分析风速随高度的分布依据：测高公式、风向的顺转和逆转 ③ 中小尺度系统的中气旋、中尺度辐合辐散等中尺度相对较小，流场高度差也小，PPI显示其全貌PPI显示的广泛应用,已经总结的很多有关雷达强度回波产品的分布形状，比如典型的回波：钩状、指状、带状回波、V字型缺口、絮状回波等与一定类型的强对流天气有关一般可通过分析这些特殊的PPI产品来分析相应的天气。
钩状回波PPI,飑线的弓形-带状回波,晴空窄带回波,旁瓣回波、三体散射,台风的螺旋结构,中气旋和急流图,速度图像PPI,,2、距离高度RHI Radar Height Indicator,RHI：指雷达天线通过固定方位角作俯仰扫描的探测方式获得数据，在以雷达为坐标原点的极坐标中用不同色标来表示数据的大小和方向 新一代雷达的仰角和旋转速度是固定的，RPG可根据体扫数据加工成RHI产品 显示种类：强度、径向速度、速度谱宽等显示原理,原理：测高公式 对雷达获取的数据进行坐标转换，h为天线的海拔高度，R是目标与雷达的距离，α为天线仰角 产品以L为水平坐标， H为垂直坐标，显示回波图像的分布2、距离高度显示RHI,RHI显示的特殊回波,RHI显示的应用,RHI显示：以雷达站为参考点，方位角是用户自选的，可显示该方位上对流性天气的垂直结构 RHI的应用：强对流天气系统中经常出现的穹隆结构、三体散射、回波墙、云砧，旁瓣回波等RHI显示柱状回波,RHI显示特殊回波：穹隆、回波墙、云砧、三体散射，旁瓣回波等，显示降水系统的垂直结构云高、云砧,显示回波结构的高悬状态，穹隆结构等RHI显示的应用,2）注意：为了便于分析回波的垂直结构，RHI显示的高度坐标是放大了的。
这样对于没有方向性的标量产品强度和谱宽没有影响，但对于带有方向性的矢量产品会产生较大的影响，如不注意会造成分析判断的重大失误径向速度并不直接表示上升或下降速度）,RHI显示的雷暴穹隆,超级单体的穹隆结构,A：穹隆 B：旁瓣回波 C：三体散射,RHI显示的倾斜回波墙,3 、任意垂直剖面显示,VCS和RCS：可用来分析降水云体的垂直结构，根据体扫的三维数据来获取 Micaps系统根据用户在PPI图像上确定的两点，以两点连线作为垂直剖面的基线，显示出垂直剖面与其它仰角PPI图像相交的数据 由于体积扫描时，相邻仰角之间的间隔不可能取得很小，所以在不同仰角之间的区域，仍采用双线性插值及距离加权平均插值的方法予以弥补,垂直剖面，交互操作！,速度的VCS显示,,强度RCS显示,,VCS和RCS显示的应用,优点：与RHI显示不同，不受固定方位角限制，可沿降水系统的走向分析任意方向垂直结构，尤其可以沿对流性天气的中心做剖面，显示强对流天气的结构和垂直发展状况RHI只能沿半径方向做剖面CR：应用体积扫描获取的回波强度数据，在以1km×1km（或2km×2km）为底面积，直到回波顶的垂直柱体中，对所有位于该柱体中的回波强度资料进行比较，挑选出最大的回波强度。
再用测高公式计算最大回波强度的所有高度，从而得到最大回波强度及其所在高度的图像4、垂直最大回波显示CR,CR垂直最大回波显示,CR，常称组合反射率： 1．显示出整个可探测空间的最大反射率因子分布 2．与基本反射率因子相比，有助于探测风暴结构特征和强度等CR显示的优点,该方式有助于快速查看最大回波强度的分布对有些突发性的强对流天气，其初始回波往往出现在中空，用户使用该产品可以有效监测这一类的强对流天气 在冰雹发生的区域，对流层中层可能存在高反射率因子区，所以CR产品可以作为监测冰雹发生发展的工具之一CR显示的局限性,使用CR产品应注意到近距离处的地物回波干扰，以免把地物回波误认为最大回波强度在远距离处，由于最低仰角获取的数据离地面有一定的高度，所以有可能探测不到真正的最大回波另外新一代多普勒雷达的工作限制，一般体积扫描的最高仰角不会很大，所以在雷达周围不一定能探测到最大回波强度雷达探测范围与CR,课后习题,1、什么是雷达的体积扫描？ 2、什么是雷达产品的PPI和RHI显示？各有哪些优点？ 3 、什么是雷达的CR产品，CR产品显示资料有那些优点？,。