摘 要:多普勒天氣雷達已經(jīng)成為對短時強對流天氣進行監(jiān)測的最重要的手段,RDS雷達產(chǎn)品顯示系統(tǒng)能夠方便地打開SA等各種型號雷達體掃基數(shù)據(jù),而且可以根據(jù)需要直接得出雷達各種基本產(chǎn)品和計算產(chǎn)品。不僅如此,該軟件還支持各仰角的PPI顯示、選定高度的CAPPI顯示、選定方位角的RHI顯示、VCS任意垂直剖面、疊加網(wǎng)格、地圖、散點、軌跡等功能。利用RDS可以檢驗火箭人工增雨(消雹)的作業(yè)和飛機人工增雨的效果。
關(guān)鍵詞:天氣雷達 雷達產(chǎn)品 顯示系統(tǒng)
中圖分類號:P41 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(a)-0029-01
新一代多普勒天氣雷達已經(jīng)成為對短時強對流天氣進行監(jiān)測的最重要的手段之一,它具有很高的空間、時間分辨率,在中小尺度氣象研究中具有很大的優(yōu)越性[1~2]。多普勒天氣雷達產(chǎn)品種類多,從大類上說一共有28種。但多普勒天氣雷達產(chǎn)品要進行回看或分析,必須用UCP軟件和PUP軟件進行回放處理雷達基數(shù)據(jù)才可以進行。利用UCP和PUP回放,實際就是將當(dāng)時RDA探測的過程進行模擬重放,得到產(chǎn)品。該步驟既耗時,而且操作極為不便,不利于對天氣過程的詳細分析。而RDS雷達產(chǎn)品顯示系統(tǒng),能夠迅速地打開SA等各種型號雷達體掃基數(shù)據(jù),而且可以根據(jù)需要直接得出雷達各種基本產(chǎn)品和計算產(chǎn)品。不僅如此,該軟件還支持各仰角的PPI顯示、選定高度的CAPPI顯示、選定方位角的RHI顯示、VCS任意垂直剖面、疊加網(wǎng)格、地圖、散點、軌跡等功能。因此,對RDS軟件進行應(yīng)用與研究很有必要,對提高中尺度天氣的分析能力有極大的幫助,使用RDS軟件可以更加快捷地利用雷達基數(shù)據(jù)分析天氣過程。
1 RDS軟件的本地化設(shè)置
RDS雷達產(chǎn)品顯示系統(tǒng)在使用前必須進行本地化設(shè)置,才可以使用。首先,將本雷達站的地理信息地圖(以.map為后綴名)復(fù)制在安裝目錄下,并改名為province.map。然后,打開軟件,在設(shè)置選項,點站點信息,輸入雷達名稱,雷達所在的經(jīng)緯度信息,另外在數(shù)據(jù)格式選項,輸入選SA/SB數(shù)據(jù)格式。雷達數(shù)據(jù)每六分鐘就有一個,因此如果對雷達數(shù)據(jù)不進行定時的刪除,文件夾里的雷達數(shù)據(jù)將越來越多,影響雷達數(shù)據(jù)查找的效率。通過設(shè)置,我們可以自動刪除設(shè)定天前的數(shù)據(jù)文件,只需在數(shù)據(jù)格式的選項卡中勾選自動刪除,填入具體天數(shù)。在“設(shè)置—地理背景”選項可以設(shè)置網(wǎng)格的圓弧角度間隔和同心圓的間隔,在“地圖”選項卡中,可以勾選省界、河流、縣界、縣名等。
軟件部分設(shè)置好后,要導(dǎo)入本地雷達站的數(shù)據(jù)。首先,由于雷達站UCP得出的雷達數(shù)據(jù)要及時地打包傳輸給中國氣象局,如果直接將目錄指向UCP,會導(dǎo)致運行UCP的機器負載過大,造成傳輸延遲。因此,我們將UCP的雷達數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)同步軟件,推送至另一臺服務(wù)器。這時,在本地終端,我們可以映射網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,這時RDS軟件中選擇數(shù)據(jù)目錄就可以定位在有實時雷達數(shù)據(jù)的服務(wù)器上,雷達數(shù)據(jù)資料就可以實時地進行產(chǎn)品顯示和分析。
2 雷達產(chǎn)品的顯示
新一代多普勒天氣雷達在每個6分鐘內(nèi)對0.5度、1.5度等9個角度進行體掃,因此每個產(chǎn)品有9個層次。天氣雷達的基本產(chǎn)品分為三種:反射率、徑向速度和譜寬。選擇菜單“變量—反射率”,在數(shù)據(jù)列表中選擇要查看的基數(shù)據(jù)文件,系統(tǒng)默認顯示第1層(0.5度)反射率產(chǎn)品。其中反射率強度的范圍0~70 dBz,若要選擇1.5度的反射率強度,可以點擊“第二層”。當(dāng)點擊雷達圖中某一點,在下方會顯示本地的經(jīng)緯度和高度,這樣可以得知某地在高空的降水情況。徑向速度、譜寬產(chǎn)品與反射率顯示功能一樣。RDS不僅能實現(xiàn)某個層次的反射率顯示,還能顯示某個高度的反射率。由于雷達是錐面掃描,要得知某個高度上的降水粒子情況,就必須在所有的錐面截取那一高度的平面,將這些截取的面疊加到一張圖上,這就是CAPPI。在CAPPI窗口選定CAPPI,輸入高度,就可以顯示。此外,RDS還可顯示云頂高度、液水含量和冰雹概率等計算產(chǎn)品。
RDS軟件的突出特點,不僅能進行平面的顯示,還可以垂直進行剖面。平面的顯示只能判別出云層在各地的整體情況,對降水云系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法得知。在RDS軟件中,點擊“分析—RHI”,用鼠標(biāo)在PPI或CAPPI圖像上點擊選擇一個坐標(biāo)點,可以顯示雷達中心點到該坐標(biāo)點的RHI圖像(垂直剖面圖像)?;蛘呤褂谩癡CS任意垂直剖面”功能,選擇菜單“VCS任意垂直剖面”,在雷達圖像上單擊鼠標(biāo)左鍵選擇起始點,移動鼠標(biāo)到目標(biāo)位置再次單擊鼠標(biāo)左鍵選擇結(jié)束點,可以顯示起始點到結(jié)束點的垂直剖面。
3 RDS在人工影響天氣中的功能應(yīng)用
RDS軟件可疊加散點,進入安裝目錄,打開文件station.txt,在文件中輸入如下面格式的站點信息(站點名稱、經(jīng)度、緯度):選擇菜單“疊加—散點”,系統(tǒng)讀取station中的站點信息疊加到地圖背景中。該功能最大的用處就是可以將火箭人工增雨的作業(yè)點疊加在雷達圖上,在發(fā)射火箭彈的前后對比該點的雷達強度的變化,以檢驗人工增雨的效果。
RDS軟件可疊加軌跡,進入安裝目錄,打開文件track.txt,在文件中輸入如下面格式的軌跡信息(序號、經(jīng)度、緯度):選擇菜單“疊加—軌跡”,系統(tǒng)讀取track中的軌跡信息疊加到地圖背景中。該功能的最大用處,就是在飛機人工增雨作業(yè)中,將飛行的軌跡疊加在雷達圖上。一方面,指導(dǎo)飛行在云中飛行路線的選擇;另一方面,在作業(yè)后,可將作業(yè)飛行軌跡區(qū)域與相鄰區(qū)域進行對比,以檢驗人工增雨的效果。
4 結(jié)語
RDS雷達產(chǎn)品顯示系統(tǒng),能夠方便地打開SA等各種型號雷達體掃基數(shù)據(jù),而且可以根據(jù)需要直接得出雷達各種基本產(chǎn)品和計算產(chǎn)品。不僅如此,該軟件還支持各仰角的PPI顯示、選定高度的CAPPI顯示、選定方位角的RHI顯示、VCS任意垂直剖面、疊加網(wǎng)格、地圖、散點、軌跡等功能。利用RDS可以檢驗火箭人工增雨作業(yè)和飛機人工增雨的效果。
參考文獻
[1]張培昌,杜秉玉,戴鐵丕.雷達氣象學(xué)[M].北京:氣象出版社,2001.
[2]俞小鼎,姚秀萍,熊廷南,等.多普勒天氣雷達原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M].北京:氣象出版社,2005.