晴空回波的散射机理与回波分析

发布时间：2024-03-19 01:56

　　随着多普勒天气雷达技术的发展和探测灵敏度的提高,人们有可能在晴空大气中看到更多的大气结构的细节。晴空回波的研究涉及大气科学研究与应用的许多领域,如多普勒雷达在短时和临近预报、定量测量降水量、雷达资料质量控制、阵风锋与对流性降水之间的关系、雷达资料同化时对晴空回波的识别与剔除等方面,因此正确认识晴空回波的散射机制和大气湍流特征,深入分析晴空回波的反射率因子特征和径向速度特征所反映的大气物理过程,具有重要的理论意义和业务应用价值。 本文在如下方面进行了研究,并得出有意义的结论： 根据湍流大气对电磁波的散射机理,详细讨论了它与Bragg；定律的关系；揭示了湍流散射的物理本质是：不均匀产生梯度,而梯度的不均匀产生旋转；大气温度、气压、湿度等要素的分布梯度产生了湍流散射,而湍流散射是晴空回波的主要原因。 晴空回波分类识别与形成机制分析。根据湍流散射的公式,详细分析了大气温度、气压和水汽压的梯度对晴空回波的影响。讨论了晴空回波的日变化机理,揭示了海上晴空回波与陆地晴空回波形成机制及日变化的差异,从晴空回波的角度讨论了阵风锋和航天飞机解体事件的回波成因。 根据晴空回波的径向速度回波现象,首次将其速度...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.4Bragg定律示意图

面反射出来的X射线成相长干涉的话，那么入射的X射线经晶体反射后会产生布拉格尖峰。当相位差为271及其倍数时，干涉为相长的。Bragg定律的示意图如图2.4所示。

图3.1南京雷达晴空时的地物回波反射率因子和径向速度

风速均为4tn/s。探空资料与雷达速度回波的高度特征相符。进一步分析图3.1(反射率因子和径向速度），有两点认识：(1)南京龙王山的多普勒雷达基本上没有地物回波；(2)在反射率因子上没有地物回波和其它回波（如降水回波、超折射回波、晴空回波）时，径向速度场上仍有弱的速度回波。大量....

图3.22005年7月16U5:58(北京时）反射率因子回波，仰角1.5°，阁上同时28

3)降水回波——在图上的100km半径之外、25-60°方位角范围内，存在着两块降水回波，靠北侧的回波面积稍大，强回波达到35dBZ,属于混合云降水；而靠东侧的回波区面积小，但回波强度更强，强回波达到了50dBZ，呈现出对流云降水的回波特征。由上面的分析可知，晴空湍流回波、超折射....

图3.32014年4月15日青岛多普勒雷达的晴空反射率因子回波演变

1、1。677.6r?4810e)根据（2.4)式：?/Vstw—1)10=PH-~,可以分析晴^V 1)空回波从午后到夜间的生消演变，下面分别从公式中的三个气象要素温度T、气压P和水汽压e，讨论它们各自对折射指数的影响：1)温度T的影响。下午太阳福射较强，....

本文编号：3932146