广州X波段双偏振相控阵天气雷达观测试验进展

发布时间：2024-03-30 20:31

　　为了弥补现有业务雷达的探测盲区,增强小尺度强对流天气监测能力,广州市气象部门自2017年开始组织开展X波段相控阵雷达(XPAR)布网观测试验,截至到2020年1月,已经建成5部具备双偏振功能的X波段相控阵雷达。X波段相控阵雷达通过一体化和模块化设计,体积小、运行稳定,可实现无人值守,但是对数据的传输和存储提出了更高的要求;相控阵雷达探测数据可靠,能够清晰地识别出融化层特征。快速扫描体制有利于天气系统的精细观测,利用其双偏振功能可以进一步观测到降水的相态演变过程。

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【部分图文】：

图1广州X波段相控阵天气雷达分布图

广州现有的CINRAD/SA雷达位于广州市番禺区,距离中心城区较近,随着城市的发展,高层建筑越来越多,新一代天气雷达扫描的低层仰角存在越来越大的遮挡,加上雷达扫描固有的静锥区,限制了雷达的探测能力,导致存在较大的探测盲区。为了实现对CINRAD/SA雷达盲区的有效覆盖,需要在CI....

图2X波段双偏振相控阵雷达外观与系统框图

从外观上看,X波段相控阵雷达主要由天线阵面、GPS授时系统、信号处理机柜、空调制冷系统、雷达底座和转台六部分组成(图2)。从功能上,分为双线偏振相控阵阵列天线、伺服系统、收发单元、标定单元、波束控制与合成单元、信号处理单元、监控与显示单元和附属设备等。雷达的主要性能指标如表1所示....

图4番禺相控阵雷达观测的8.1°仰角的反射率(a)、径向速度(b)、差分反射率(c)和相关系数(d)

图4为2020年4月5日17:48番禺相控阵雷达观测到的8.1°仰角的反射率、径向速度、差分反射率和相关系数产品,图5为广州S波段雷达观测的6.0°仰角的反射率、径向速度、差分反射率和相关系数产品。图像的显示距离均为42?km。从反射率看,两部雷达观测的回波分布、回波强度基本相当....

图5广州S波段雷达6.0°仰角反射率(a)、径向速度(b)、差分反射率(c)和相关系数(d)产品

X波段相控阵雷达相对传统雷达扫描速度更快,空间分辨率更高,因此更适用于快速变化的小尺度强对流天气系统的观测。2020年3月27日傍晚,位于南海的X波段相控阵雷达观测到一次强对流风暴快速合并增强,并出现局地小冰雹的天气过程。在这次过程中,相控阵雷达采用体扫模式,90s完成12层的....

本文编号：3942900