为什么气象雷达能定量估测降水 为什么气象雷达能定量估测降水

为什么气象雷达能定量估测降水？

气象雷达发射出电磁波，电磁波遇到空气中的雨滴、云滴、冰晶、雪花等会发生散射，返回的电磁波被雷达天线所接收并显示在屏幕上。因为雷达回波强度与降水强度具有相同的概率分布。所以气象台会总结不同类型的降水的回波强度与其对应的降水强度之间的关系，得到一组经验公式，用来定量估测降水。

在气象台发布的预警信息中，我们常能听到一定时间内降水量的预报，例如“北京中北部未来两天降水量将达100 毫米”，“据预测，华盛顿将有一场大暴雨，雨量达150 毫米甚至更多”，等等。它们大多是利用数值天气预报模式由计算机算出来的。

气象学家还能利用一种叫做“天气雷达”的气象雷达来定量估测降水。气象雷达发射出电磁波，电磁波遇到空气中的雨滴、云滴、冰晶、雪花等会发生散射，返回的电磁波被雷达天线所接收并显示在屏幕上，气象学家根据回波图像可以得知大气中降水的强度、分布、移动和演变情况，以此了解天气系统的结构和特征。气象雷达能探测台风、局部地区强风暴、冰雹、暴雨和强对流云等，并能监视天气的变化。

但是，在雷达屏幕上，我们所能看到的只是雷达回波的强度、分布、移动和演变情况，气象工作人员又是怎样来定量估测降水的呢？通常情况下，雷达回波强度与降水强度具有相同的概率分布。气象台站会收集和统计不同地区、不同降水类型和不同降水强度的雨滴谱，也就是单位体积内各种大小雨滴的数量随其直径的分布，然后找到不同类型的降水的回波强度与其对应的降水强度之间的关系，比如层状云降水、对流云降水、地形云降水、干雪和湿雪等，这样就可以得到一组经验公式，用来定量估测降水。

实际工作中，为了利用气象雷达测量某区域在某时段的降水总量，可把区域、时间进行分割，然后对雷达测得的多个降水量进行累加或平均，这样可以去除随机误差的影响，使该区域上的雨量或平均强度比单点的瞬时强度更为准确，从而保证了估测精度。

近年来，气象雷达估测降水的技术也在不断翻新。而且，将设置在地面上的雷达组成网络，并利用以卫星为载体的雷达，就可实现大范围内的降水观测，可以弥补单点观测的不足。但是，利用雷达组网来进行定量监测及预报大范围降水，也会存在各种问题。例如，把组网的雷达回波图拼在一起时，拼图本身的技术问题，会使降水估测的精度达不到预期目的。而且，即使是同一型号的气象雷达，探测的结果也会有差别，例如各雷达的选址不同、雷达回波受到不同地形和建筑物的影响、有效覆盖区的雨量计站点分布密度不同等，这些因素都会影响结果，使组网后的数据出现误差，最终会影响预报质量。

为什么气象雷达能定量估测降水

气象学家还能利用一种叫做“天气雷达”的气象雷达来定量估测降水。气象雷达发射出电磁波，电磁波遇到空气中的雨滴、云滴、冰晶、雪花等会发生散射，返回的电磁波被雷达天线所接收并显示在屏幕上，气象学家根据回波图像可以得知大气中降水的强度、分布、移动和演变情况，以此了解天气系统的结构和特征。气象雷达能探测台风、局部地区强风暴、冰雹、暴雨和强对流云等，并能监视天气的变化。

　　但是，在雷达屏幕上，我们所能看到的只是雷达回波的强度、分布、移动和演变情况，气象工作人员又是怎样来定量估测降水的呢？通常情况下，雷达回波强度与降水强度具有相同的概率分布。气象台站会收集和统计不同地区、不同降水类型和不同降水强度的雨滴谱，也就是单位体积内各种大小雨滴的数量随其直径的分布，然后找到不同类型的降水的回波强度与其对应的降水强度之间的关系，比如层状云降水、对流云降水、地形云降水、干雪和湿雪等，这样就可以得到一组经验公式，用来定量估测降水。

雷达降水估计误差主要来自哪些方面

天气雷达天线发射脉冲式电磁波，当电磁波遇到降水或某些云目标，一部分电磁波会被散射。雷达接收从云雨散射回来的回波信号，通过对回波信号强度的分析处理，可确定降水或云的存在及其特性。根据电磁波传播的速度和发射与接收脉冲信号的时间差可计算出目标物到雷达的距离；根据雷达扫描转动的方位角和仰角以及目标物至雷达的距离，可确定目标物的空间位置。

雷达探测降水时，从哪些方面选择最优波长

第一种方法,根据气象雷达方程,平均回波功率圶r和Z成正比，Z 和降水粒子谱有关，而降水粒子谱又和I有关，因此Z和I有关。理论分析和观测统计等方法都得出Z＝AIb的关系，其中A、b的数值同降水粒子谱的分布和降水粒子的落速有关，所以Z-I 关系因降水的类型、发展阶段和所在地理位置的不同而不同。对雨来说，大多数情况下A为30～600，b为1～2，通常取Z＝200I1.6；对雪来说,一般取Z＝2000I2。由雷达测量出Z分布之后,便可通过Z-I关系计算出I的分布。
由于雷达参数的标定误差、回波强度的测量误差、Z-I关系的不确定性、Z 和I取样的空间、时间的不一致性、地物回波的干扰以及雷达波的衰减等影响，早期雷达测量降水区内各点的雨强精度并不高。研究表明，当所有因子采用极端情况，其最小可能误差还有20％。而当选择不明显衰减的雷达波（如波长为10厘米），并按不同降水类型采用适当的Z-I 关系，再用标准雨量计加以校准，则测量的精度可显著提高。对回波强度进行时空平均测量某区域某时段内大面积的降水量，效果比较好，单点测量的效果较差。有人曾进行了对比：用10厘米雷达测量降水，经雨量器校正后，单点每小时降雨量的平均相对误差为37％，而在相同情况下,400平方公里面积的降雨量，误差则为13％。
第二种方法，出现于60年代初期。它利用雷达波的衰减系数α和降水强度I的关系α＝kId 测量降水,其中k和d是温度和波长的函数。具体方法有两种:①用衰减波长的雷达，观测降水区远端的一个或多个已知散射截面标准目标的回波强度计算这些回波强度同无降水时所测得的回波强度的差,即可求出I。②用双波长雷达（发射衰减程度不同的两种电磁波的雷达）沿同一路径观测降水区，比较这两种波长的回波功率，即可求出I。
利用雷达波衰减效应测量降水的精度比较高，例如用 0.86厘米雷达，按标准目标法所得I的平均误差小于10％。但此法得到的是某一路径上的平均雨强，被测路径的范围受最大可测雨强所限制。
利用反射因子测量降水，虽然精度较低，但适用范围比较广，又比较简便，因此被广泛采用。

小米手机天气怎么查看雷达降水图

天气雷达的颜色一般从蓝色到紫色（强度递增），颜色越深，区域越小，则降水的概率越大，强度越强，在夏季，红色区域覆盖下的地区，极易出现短时的强对流天气（大风，暴雨，冰雹等）。天气网上一般会提供近几个小时的雷达图，通过播放动画，可以很直观的看到降水区域的变化趋势。

下面举一些实例:

1.天气雷达图上，绿色回波包围内的区域一般都对应有降雨出现。一般而言，浅绿色有可能有降雨，深绿色一定有降雨。
2. 雷达回波从蓝色到紫色，降雨强度逐渐增强。一般亮黄色区域一般对应有10毫米/小时左右降雨强度出现，暖红色雷达回波一般对应有20毫米/小时左右的降雨强度，并且有可能出现短时雷雨大风、冰雹等强对流天气