天氣雷達技術研究進展及其在我國天氣探測中的應用

曹海維　于永濤

摘 要：在大氣監測過程中，天氣雷達是重要的一種手段，在近些年來，天氣雷達技術發展迅速。在短臨預報當中，天氣雷達是重要的觀測設備，不管是在預報方面還是在監測方面，在氣象日常工作當中已經得到了廣泛的使用。基于此，文章就天氣雷達技術研究進展及其在我國天氣探測中的應用進行簡要的分析，希望可以提供一個有效地借鑒，從而更好地促進我國天氣探測技術的進步。

關鍵詞：天氣雷達技術；天氣探測；應用

中圖分類號：P412 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20171233225

1 天氣雷達技術研究現狀

1.1 雙線偏振技術

相比于常規多普勒天氣雷達來說，雙線偏振天氣雷達不僅能夠得到氣象目標的平均徑向速度Vr反射率因子Zh以及速度譜寬W等這些重要的信息之外，還能夠對目標的其他偏振參數進行獲取，例如雙程差示傳播相移φDP退偏振比LDR等。

1.2 脈沖壓縮技術

對于天氣雷達來說，其作用距離是由多種參數來共同決定的，比如發射功率、脈沖寬度以及接收機的靈敏度等，但是天氣雷達的發射信號寬度則會直接對天氣雷達的距離分辨能力造成直接的影響。因此，對于常規的脈沖雷達來說，發射信號的寬度與脈沖寬度為一常量，所以如果不講雷達的硬件參數進行升級的話就會使作用距離和距離分辨能力就會是一項非常重要的矛盾。

2 提升雷達技術性能的關鍵技術

2.1 提高雷達的可靠性，提升天氣系統的追蹤能力

在雷達當中，故障出現概率比較高的部位為發射機、伺服部分，對雷達的部件性能進行積極的改進與設計，能夠保證雷達的穩定運行。在實際的改造過程中，例如可以將雷達伺服當中的直流碳刷式電機進行改進，從而變成交流無碳刷電機，使得碳刷損耗大所造成的故障隱患高發的問題得以有效地解決。在發射機當中，濤提高調制器的設計可靠性，對于關鍵部位的構件可以采用降額使用的方式，保證布線的合理性，以免有高壓打火的情況出現，從而使得高壓組件的使用壽命得到大大的提升。

2.2 在線實時自動標定技術的應用

在天氣雷達技術當中，云雨目標的回波強度的測量誤差主要是受到雷達脈沖累積的次數所決定的。在回波強度估值精度的影響參數方面，主要有接受系統增益以及發射功率等參數。在對天氣雷達系統改進的過程中，針對影響比較大的幾項參數，應當在每一次的體掃之前做好檢測，將機內檢測設備進行增加，主要包括機內的噪聲源、信號源以及功率檢測的探頭等。

3 天氣雷達在天氣探測中的應用維護措施

3.1 發射系統維護

如果天氣雷達處于正常的工作狀態中的話，在發射機當中一般不會有故障問題存在，即使有元件故障問題出現也能夠及時的將其排除。為了有效地防止發射機出現故障問題，一般情況下可以每隔3個月的時間進行1次預防性維護，主要的維護內容為清灰處理，即就是對發射機柜的出風口、進風口以及聚焦線圈濾塵網當中的灰塵進行清理。在脈沖變壓器的油箱當中，需要每年都檢查1次，主要的目的是對油箱中介點的強度情況進行檢測。

3.2 天線系統維護

對于天線系統，應當每半年對天線座的水平檢查1次，如果在天線座當中發現有超出誤差范圍的情況，應當及時將其進行調整。在維護工作當中，對于天線座的清潔工作也應當加以重視，可以每隔3個月的時間對其進行清潔，在對表面進行清理的過程中，應當使用清水，在對內部清理的過程中，嚴禁對含水成分的液體使用，使用吸塵器對內部進行清理即可，需要注意的是在清潔的過程中應當對各部位的端蓋以及密封墊進行檢查，看是否正常。對天線座的使用情況進行定期的檢查，將方向門蓋板以及其他需要檢測點的蓋板進行摘除，對內部插頭以及連接處的臟污情況以及松動情況進行檢查，將元件內部的灰塵進行清理，在清理完成之后應當保證每一個蓋板都復原。

3.3 其他設備的維護

為了使得天氣雷達運行的整體性能得到充分地保證，應當按照對其他附屬設備進行檢查以及維護，包括對油機、配電箱以及UPS等設備的維護與檢查。采用定期檢測的方式，對UPS電池段的電壓進行檢查，看是否處于正常的范圍之中，如果在長期工作狀態當中，應當利用認為控制的方式來對中斷供電加以控制。還應當對配電箱各個接線柱以及開關的工作狀態進行定期的檢測，并對電壓是否正常加以注意。

當前為了能夠將氣象探測的技術水平進一步改善，對于天氣雷達的研究是一項非常重要的內容。所以，對于氣象工作者來說，應當積極探索以及加強科研單位、業務單位、雷達廠家之間的合作，我國天氣雷達技術必將會迎來蓬勃的發展。

參考文獻

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