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探测一定范围内大气中风暴、云、雨、风和晴空湍流等气象要素的雷达称之为气象雷达。 雷达探测的原理是,从雷达天线定向发射出的脉冲无线电波在碰到目标物体时,就有一部分电波散射返回。回波被雷达接收机接收后,目标物便能在屏幕上显示出来。根据发射波束的指向可以确定目标物的方向,根据接收到回波的时间可以确定目标物的距离。 气象雷达的种类很多,例如,利用无线电波在云雨中散射的原理,研究降水而设计的称“测雨雷达”;在地面追踪大气中飘移的反射体,以接收其所反射的无线电波,或接收空中探空仪上回答器发出的无线电波,用以测量高空风向、风速的称“测风雷达”;按无线电波的多普勒效应,研究大气中,特别是云雨中粒子运动等的特性的称“多普勒雷达”。 用雷达探测云雨时,雷达回波越强,表明云中的水滴越多,暴雨的强度也越强。据记载,最早是美国在1943年专门制造出雷达来探测大气云雨风暴。 雷达可以在几百公里范围内迅速地发现雷阵雨、龙卷风、台风等强风暴系统,还可以确定降水强度,空中激烈的颠簸区等等。测雨雷达由于能够监视暴雨、冰雹等局地强对流灾害性天气,因而发展很快。70年代开始诞生的气象多普勒雷达。它和一般测雨雷达的区别是,由于它改进了脉冲无线电波的发射机和接收机,接收到的回波讯号码除了普通雷达也能收到的回波强度以外,还有回波的位相差异,这样就不仅能了解云雨区的位置和强度,而且还可以进一步得到云雨区中的风场的情况。而风场(包括垂直气流)变化又是决定云雨天气系统强度变化的主要因素。因此天气多普勒雷达现在已经成为警戒强风暴强对流天气的有力工具,大大增强了防灾抗灾的能力。 随着雷达技术和理论研究的不断发展,各种雷达作为新的探测工具将会起到更大的作用。
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