[科普]氣象雷達(dá)大家族
氣象雷達(dá)主要分為天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)、探空雷達(dá)、激光雷達(dá)和云雷達(dá)等。根據(jù)波段范圍又可劃分為W波段雷達(dá)、Ka波段雷達(dá)、X波段雷達(dá)、C波段雷達(dá)、S波段雷達(dá)、L波段雷達(dá)等，不同波段天氣雷達(dá)有各自的優(yōu)勢，互相協(xié)同補充。
W波段雷達(dá)和Ka波段雷達(dá)主要是用來探測云粒子氣象目標(biāo)。W波段雷達(dá)波長7.5~11.11毫米，Ka波段雷達(dá)波長2.73~4.00毫米，由于云滴粒徑大小的分布為微米量級，因此這兩個波段的雷達(dá)更適宜觀測云滴粒子，也被稱為云雷達(dá)。
應(yīng)用較為廣泛的X、C和S波段雷達(dá)則被用來探測降水，因此也叫天氣雷達(dá)。
S波段多普勒天氣雷達(dá)波長7.5~15厘米，可以監(jiān)測半徑460千米范圍內(nèi)臺風(fēng)、暴雨、颮線、冰雹、龍卷等大范圍強降水天氣；對雹云、龍卷等中小尺度強天氣現(xiàn)象的有效監(jiān)測和識別距離可達(dá)230千米，可在距離雷達(dá)150千米處識別雹云中尺度為2～3千米的核區(qū)，或判別尺度為10千米左右的龍卷。據(jù)悉，S波段雷達(dá)是我國業(yè)務(wù)雷達(dá)的主力，布設(shè)在我國的大部分地區(qū)。
C波段雷達(dá)波長3.75~7.5厘米，能有效地監(jiān)測和預(yù)報陣風(fēng)鋒、下?lián)舯┝?、熱帶氣旋、風(fēng)切變等系統(tǒng)，對臺風(fēng)、暴雨等大范圍強降水天氣的監(jiān)測距離大于400千米，可對150千米半徑范圍內(nèi)的降雨進(jìn)行較準(zhǔn)確估測。由于降水的衰減作用，C波段雷達(dá)對探測強對流中的暴雨、冰雹等能力比S波段要差一些，但是它的設(shè)備成本更低，因此C波段雷達(dá)主要布設(shè)于降水較少的中西部地區(qū)。
X波段天氣雷達(dá)波長2.4~3.75厘米，種類最多，但它波長更短，受降水衰減作用大，對局地強降水等監(jiān)測能力較差，探測距離也相對局限，一般在100千米以內(nèi)。不過，X波段雷達(dá)算是天氣雷達(dá)的“老前輩”了，因為它體積小、成本低，在我國天氣雷達(dá)開展早期，對于提高云雨監(jiān)測時效發(fā)揮了重要作用。
此外，由于X波段天氣雷達(dá)造價低，氣象部門常利用它進(jìn)行強對流天氣系統(tǒng)的補充觀測。
S、C波段的雷達(dá)探測距離雖然遠(yuǎn)，但受地球曲率的影響，一些遠(yuǎn)距離的天氣系統(tǒng)低層探測不到。然而，強對流天氣，如雷暴大風(fēng)、龍卷通常發(fā)生于位置較低處，很多時候需要X波段天氣雷達(dá)用于補充觀測，并輔助用于人工影響天氣的作業(yè)指揮及效果評估。
風(fēng)廓線雷達(dá)主要以晴空大氣作為探測對象。在觀測晴空風(fēng)場時，依據(jù)探測高度與湍流尺度大小的要求，可選擇的波段有甚高頻（波長10毫米至1米）、超高頻(波長100厘米至10厘米)和L波段(波長7.5毫米至5.0毫米)雷達(dá)。L波段雷達(dá)主要以晴空大氣作為探測對象，在觀測晴空風(fēng)場時，依據(jù)探測高度與湍流尺度大小的要求，選擇適宜的波長。
激光雷達(dá)以激光器為發(fā)射源，順利獲得接收激光與大氣介質(zhì)相互作用產(chǎn)生的散射信號，探測氣象要素、大氣成分及其特性變化時空分布的主動式遙感設(shè)備。
探空雷達(dá)能夠在探空氣球、探空儀或反射靶的配合下完成大氣不同高度上溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等要素信息的探測。探空雷達(dá)不直接測量氣象要素，它順利獲得陸續(xù)在跟蹤探空氣球及探空儀空間位置的變化，計算出不同高度的風(fēng)向和風(fēng)速，將探空儀獲取的溫度、濕度、氣壓等數(shù)據(jù)傳輸?shù)絿壹壓褪〖墧?shù)據(jù)中心。
不同氣象雷達(dá)有不同的功能，但它們并非孤立的，加強協(xié)同監(jiān)測才能發(fā)揮氣象雷達(dá)最大效益，最大限度地提升強對流天氣的監(jiān)測預(yù)警能力。
來源：《中國氣象報》
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