王淞怡

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，目前多普勒天氣雷達(dá)這種以多普勒原理為基礎(chǔ)的設(shè)備已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了我們國(guó)家的各個(gè)地區(qū)。而且這種雷達(dá)不單單可以將降水地區(qū)的大氣層變化、風(fēng)向以及風(fēng)速情況有效地反映出來，更可以準(zhǔn)確的完成雷達(dá)反射因子強(qiáng)度值的測(cè)定，其對(duì)我們國(guó)家的氣象監(jiān)測(cè)工作起到了極大的幫助。本文首先介紹了多普勒天氣雷達(dá)的工作原理，并以此為基礎(chǔ)對(duì)多普勒天氣雷達(dá)在人工影響天氣中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究分析。

關(guān)鍵詞：多普勒天氣雷達(dá)；人工影響天氣；應(yīng)用分析

一、多普勒天氣雷達(dá)的工作原理介紹

（一）利用氣象目標(biāo)對(duì)雷達(dá)電磁波的散射和吸收原理進(jìn)行工作

多普勒雷達(dá)可以進(jìn)行大氣探測(cè)的基礎(chǔ)條件就是氣象目標(biāo)會(huì)對(duì)雷達(dá)電磁波進(jìn)行散射和吸收。當(dāng)雷達(dá)發(fā)射的電磁波波束在大氣中遇到像是雨滴、云滴或者其他的空氣分子，其會(huì)向四面八方反射，人們將這種反射現(xiàn)象稱作散射。而一部電磁波則會(huì)因?yàn)樯⑸涞那闆r再次返回地面被雷達(dá)所接收，這個(gè)時(shí)候雷達(dá)就會(huì)根據(jù)自己所接收到的電磁波情況進(jìn)行數(shù)據(jù)推算，得出對(duì)應(yīng)的天氣情況。

（二）通過電磁波在大氣中的衰減進(jìn)行工作

隨著傳播時(shí)間以及傳播路徑的不斷增長(zhǎng)，電磁波的能量會(huì)不斷的發(fā)生衰減。而其衰減程度會(huì)隨著其波長(zhǎng)的增加而降低。而電磁波在大氣中會(huì)出現(xiàn)衰減情況的主要原因就是當(dāng)電磁波束遇到大氣中的空氣分子時(shí)，其一部分能量會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生散射的情況。而這種情況會(huì)造成雷達(dá)的回波功率減小，進(jìn)而造成了雷達(dá)的回波數(shù)據(jù)出現(xiàn)了不準(zhǔn)確的情況。但是，多普勒天氣雷達(dá)卻合理的利用了這一原理，根據(jù)電磁波束的衰減情況準(zhǔn)確的完成了對(duì)氣象目標(biāo)的檢測(cè)工作。

（三）利用電磁波會(huì)在大氣中折射的原理進(jìn)行工作

當(dāng)電磁波在大氣中傳播的時(shí)候，會(huì)因?yàn)橛龅礁鞣N氣體分子發(fā)生無折射、負(fù)折射、臨界折射、超折射以及標(biāo)準(zhǔn)折射的五種折射，而出現(xiàn)這種情況的主要原因就是雷達(dá)所發(fā)射出的電磁波束的仰角、寬度以及高度等因素不同。并且每一種折射其速度以及回波強(qiáng)度都有各自的特點(diǎn)，利用多普勒天氣雷達(dá)可以有效地對(duì)這五種折射情況進(jìn)進(jìn)行分析計(jì)算，得到準(zhǔn)確的氣象結(jié)果。

二、多普勒天氣雷達(dá)在人工影響天氣中的應(yīng)用分析

（一）可以對(duì)災(zāi)害性天氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警

在通過多普勒天氣雷達(dá)對(duì)氣象情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作的時(shí)候，它可以傳輸回來清晰地相關(guān)監(jiān)測(cè)圖像，而其所傳回的圖像這種包含了詳盡的天氣信息，相關(guān)工作人員可以通過對(duì)這些圖像的分析，及時(shí)準(zhǔn)確的完成對(duì)在相關(guān)天氣的判斷和預(yù)警。其所傳回圖像的回波強(qiáng)度是氣象人員進(jìn)行對(duì)流天氣判斷的最核心依據(jù)，同時(shí)圖像中的徑向速度情況也代表了在極端天氣條件下相關(guān)大氣層的異常狀態(tài)，這些都是相關(guān)氣象人員進(jìn)行極端天氣監(jiān)測(cè)與預(yù)警的最有效地依靠。

（二）多普勒天氣雷達(dá)對(duì)極端氣象的干預(yù)分析

一旦有極端天氣發(fā)生人們的人身以及財(cái)產(chǎn)安全就會(huì)受到比較大的影響，而合理的利用多普勒天氣雷達(dá)可以提前完成對(duì)極端天氣的監(jiān)測(cè)。并發(fā)布及時(shí)準(zhǔn)確的天氣預(yù)警，讓人們提前做好相應(yīng)的應(yīng)對(duì)測(cè)試，避免大家相關(guān)的人身以及財(cái)產(chǎn)安全受到威脅。以龍卷風(fēng)為例，它是一種產(chǎn)生于對(duì)流云里面有著非常強(qiáng)大破壞力的極端天氣，其風(fēng)速最大可以達(dá)到210m/s，而發(fā)生在地面的上的龍卷風(fēng)一般被人們稱作陸龍卷，相對(duì)應(yīng)的發(fā)生在大海中的龍卷風(fēng)就被人們命名為水龍卷，而對(duì)多普勒雷達(dá)所傳回的監(jiān)控圖像分析可以發(fā)現(xiàn)，龍卷風(fēng)主要會(huì)產(chǎn)生多單體回波以及超級(jí)單體回波兩種回波數(shù)據(jù)。

（三）可以完成大范圍降水的定量估測(cè)工作

在使用多普勒雷達(dá)進(jìn)行天氣檢測(cè)的時(shí)候應(yīng)該注意，對(duì)其進(jìn)行檢查校對(duì)是一項(xiàng)應(yīng)該一直持續(xù)的工作，相關(guān)工作人員應(yīng)該在日常工作中定期對(duì)其參數(shù)進(jìn)行復(fù)查校對(duì)，這樣才可以保證其所傳回的天氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是切實(shí)準(zhǔn)確的。而且通過多普勒天氣雷達(dá)可以以不同地區(qū)的降水量和回波強(qiáng)度二者之間的比值為依據(jù)，完成降水強(qiáng)度以及降水量的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)變，同時(shí)為相關(guān)人員提供準(zhǔn)確的該地區(qū)的雨水分布圖，而氣象工作者則能夠以此為依據(jù)對(duì)本地區(qū)的降水情況進(jìn)行綜合細(xì)致的分析研究，如果當(dāng)?shù)氐哪硞€(gè)區(qū)域出現(xiàn)了嚴(yán)重缺乏降雨的情況，就可以采用人工降雨等人工干預(yù)天氣的方式實(shí)現(xiàn)降雨量的調(diào)節(jié)。

（四）多普勒天氣雷達(dá)可以為人們提供詳細(xì)風(fēng)場(chǎng)信息

利用多普勒天氣雷達(dá)不單單可以及時(shí)有效地完成風(fēng)力以及風(fēng)向的檢測(cè)并制作出相應(yīng)的分布圖，同時(shí)還可以詳細(xì)的判別出對(duì)流大氣的情況，獲取更加細(xì)致準(zhǔn)確的風(fēng)場(chǎng)信息并繪制出精確的廓線圖，所謂廓線圖指的是就是風(fēng)廓線雷達(dá)先將電磁波波束以不同方向發(fā)射到高空之中，之后雷達(dá)在將這些被大氣層所折射回來的電磁波波束進(jìn)行重新收集最后所得到的圖像。這種雷達(dá)充分的利用了多普勒原理完成了對(duì)大氣中的風(fēng)速以及風(fēng)向信息探測(cè)工作，其主要有著分辨率高以及全自動(dòng)兩大優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)利用風(fēng)廓線雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)所繪制得到的廓線圖更是可以精確的分辨出高度不同的風(fēng)力以及風(fēng)向情況，這樣可以及時(shí)的完成對(duì)大風(fēng)災(zāi)害的檢測(cè)和預(yù)警工作，避免人們的生命財(cái)產(chǎn)安全遭到無味的損失。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)在多普勒天氣雷達(dá)已經(jīng)被我國(guó)廣泛的應(yīng)用在了氣象監(jiān)測(cè)等工作之中，而且它不僅僅可以準(zhǔn)確的完成天氣情況的預(yù)測(cè)，同時(shí)更為相應(yīng)的人工改變天氣工作的進(jìn)行提供了十分確切的依據(jù)，在環(huán)境評(píng)價(jià)以及人工降雨指導(dǎo)等方面都有著不可或缺的作用，我們國(guó)家應(yīng)該不斷的向西方發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)，這樣才可以使我國(guó)的多普勒雷達(dá)技術(shù)水平得到最大程度的提升，為相關(guān)災(zāi)害天氣預(yù)警以及人工影響天氣起到更大的作用。

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