雷达回波综合图

为了提高质量和减少人为误差，提高拼图速度并为今后建立强对流天气自动监测系统作好准备，我们着手进行自动拼图的研究工作，并获得了较为满意的初步结果。

雷达回波综合图拼图范围和网格大小

拼图是以网格系统为基础的数码信息图。在23—36°N、113—123°N的区域范围内，凡顶高3km以上的气象回波均能绘入综合图中。每个网格的行距为33.33km，列距为20km。在拼图区域内横向有5格，纵向有45格，共有2475个网格。

自动拼图范围内基本无盲区，是美国1978年拼图范围的2/5，基本上能适应实际需要。

雷达回波综合图雷达观测报告电码

所确定的电码内容大体与现行电码相似，主要是将回波廓线按回波强度分布编报。综合图格式主要考虑了直观性强和使用方便两个方面，电码格式分为四个部分:

（1）识别段：(SDCI)YYGGy11111分别标志日期、时间和站号。

（2）特征段：8PSHH BBBRR ADDVV等分别标志回波中心性质、强度、高度、位置和单体或群体的移向、移速。

（3）分布段：9ZZXX SSSSS等。编报200km范围内各网格的回波强度。

（4）结束段：99999为结束标志。

雷达回波综合图拼图处理

拼图处理工具是内存64K的Z—80微机，配置了SR—6602型绘图仪。软件用BASIC语言编制。程序分为两大部分，第一部分上要是按设计好的格式绘制底图和表格，占内存为10K。第二部分是处理输入的电码，将处理结果送至绘图仪绘制综合图，占内存7K。下面简述第二部分程序段的设计情况。程序框图见图1。

在电码处理程序段中，为提高出图时效，节省内存，采取将电码信息按字符串型式读入处理的方式。电码信息的处理按下列步骤进行：

（1）确宝本区域的雷达报是否按规定时间发出。

（2）判断电报是否发送完毕。

（3）处理特征段电码。主要是将电玛中的P、S、HH、BBB、RR、A、DD、VV拆开分别赋入预先定义好的字符串数组或变量中去。

（4）按网格处理回波强度分布。电码形式9ZZXX SSSSS…，9为指示码，ZZ和XX为网格的行号和列号，SSSSS表示某五个网格内的回波强度。因规定区域内共有2475个网格，故定义了字符串变量，长度为2475个字符，来对应这2475个网格，其编号为1—2475，相应的字符串变量下标也为1—2475，每个雷达站探测的范围均在这一组编号内。我们只要将回波强度信息按编号赋入对应的字符串变量中，即可进行拼图处理。

以上电码处理完后，再计算特征点的经、纬度，然后再将处理好的信息送到绘图仪，按照每一网格的坐标绘制回波强度分布图，最后再填写特征点要素等。从输入最后一份电报到开始绘图，微机运行时间为20s，绘制回波强度分布图及填写特征点要素10分钟。从取样到出图55分钟，比美国1978年拼图慢4分钟，比手工拼图则速度大为提高。

雷达回波综合图反映降水实况时效快，图象直观，且图上均标注有降水范围、性质、强度、回波顶高度、降水区的移向移速及变化趋势等，为台站开展短时天气预报服务创造了有利的条件，一些台站在使用综合图时，注意结合本站的气象要素找指标，或与天气形势配合分型找指标等，在实际工作中均收到了良好的效果。

雷达回波综合图回波的强度

当雷达发别的毛磁波在传播过程中遇到云滴、雨滴、冰晶等质点时，电磁波能录就有一部份反射回来被雷达所接收，雷达所接收到的能量就称之为回波功率，具体对某一部雷达来说，与雷达距离相同的两块降水区，阶水大的回波功率也大，回波就强；反之就弱。但回波功率(Pr)不仅与降水强度有关，还和雷达机本身的参数、降水区离雷达的距离等因子有关。因此对于同一块降水区使用不同的雷达，或在不同的距离上进行观测，回波功率也将不同。这就是说，不能简单地通过回波功率来测定降水强度。所以综合图上标注的“强、中、弱”是根据能反映回波强度及降水强度的雷达反射因子Z值大小来划分的。

雷达回波综合图强度的应用

在应用综合图时应注意以下几个问题：

（1）国家气象局划分的降水强度是一个瞬时概念，降水量与降水持续时间有关，测雨雷达能观测到的只是降水的瞬时强度，要得到降水量还需对观测到的降水强度进行时间积分。

（2）测站处于强回波区的前沿，降水时间长，降水量就大，测站处于强回波区的后沿降水量就小。

（3）降水量与回波区的充实系数有关：充实系数大的降水时间连续，降水量就大，否则就小。

（4）降水量与回波的变化趋势有关：回波发展降水量就大，否则就小。

（5）降水量与回波形伏有关：回波呈絮状降水量就大，回波呈块状局部地区的降水量大。

（6）降水量与回波性质有关：混合型和稳定性回波降水持续时间长，降水量就大。

（7）降水量与回波的移向移速有关：综合图上标注的移向移速是短时间内得到的，实际上移向移速也是随时间而变化的。

（8）降水量与本站的气象条件有关。

（9）综合图上标注的强度有一定的误差，因为雷达探测时本身有一定的误差。

以上提到的几个注意问题，只是一般而言，其实它们之间是相互联系，相互影响。我们在使用中应综合考虑这些指标，并要结合天气形势，物理参数等预报工具，进行综合分析，才能收到更好的效果。 2100433B

雷达回波综合图由当地的地图和不规则的颜色块组成，颜色从蓝色到绿色、黄色、橙色、红色到紫色，图的旁边有雷达站名、时间、和数据范围，还有一条标示着数字的竖向的颜色条，从蓝色到紫色数字渐大，并标有数字单位，为dBZ。dBZ的范围是10—70DBZ。

在雷达图上，颜色表示气象雷达的回波强度，从蓝色到紫色的渐进变化，代表回波强度由小到大，降雨强度逐渐提升。dBZ叫反射率因子单位，数值越高，代表降水强度越大。

一般而言，蓝色回波对应的区域表示当地被降水云系笼罩，但尚未出现降雨；绿色回波覆盖的区域代表当地正沉浸在小雨之中；黄色到红色回波覆盖的区域有中到大雨；而紫色回波的区域降水强度最大，该地区正“沦陷”于暴雨、甚至大暴雨之中，并有可能伴随雷电大风甚至冰雹等剧烈天气。

回波损耗：在高频场合,反映行波在保护设备的"过渡点"处被反射的比例. 在这一参数下可直接衡量, 保护器件与系统的涌波阻抗的匹配程度.

回波损耗：return loss。回波损耗是表示信号反射性能的参数。回波损耗说明入射功率的一部分被反射回到信号源。例如，如果注入1mW (0dBm)功率给放大器其中10%被反射(反弹)回来，回波损耗就是10dB。从数学角度看，回波损耗为-10 lg [(反射功率)/(入射功率)]。回波损耗通常在输入和输出都进行规定。

它是指在光纤连接处，后向反射光（连续不断向输入端传输的散射光)相对输入光的比率的分贝数，回波损耗愈大愈好，以减少反射光对光源和系统的影响。

通常要求反射功率尽可能小，这样就有更多的功率传送到负载。典型情况下设计者的目标是至少10dB的回波损耗。有时为了获得更好的噪声系数、IP3或者系统的增益就不能满足这个“凭经验得出的” 10dB回波损耗的要求。

尽量将光纤端面加工成球面或斜球面是改进回波损耗的有效方法。

反射系数是反射波和入射波电压之比，而回波损耗是反射波和入射波的功率之比。一般情况下从量级上看，功率之比是电压之比的平方，而在对数域里功率之比是电压之比的2倍。

因此，回波损耗与反射系数的关系为：

应用举例：

假若反射系数是0.1，那么：

电压驻波比为

回波损耗为

于是

也就是说，入射波的功率到了传输线和射频器件的接口处，1%的功率反射了回去，99%的功率传了下去，如图1所示。

在实际应用中，我们希望无线电波全波传送出去，是不希望有回波的，或者说回波损耗的绝对值越大越好。当接近0的时候，回波损耗接近于无穷大，此时没有反射波，无线电波全部传送出去。

回波损耗是数字电缆产品的一项重要指标，回波损耗合并了两种反射的影响，包括对标称阻抗（如：100Ω）的偏差以及结构影响，用于表征链路或信道的性能。它是由于电缆长度上特性阻抗的不均匀性引起的，归根到底是由于电缆结构的不均匀性所引起的。由于信号在电缆中的不同地点引起的反射，到达接收端的信号相当于在无线信道传播中的多径效应，从而引起信号的时间扩散和频率选择性衰落，时间扩散导致脉冲展宽，使接收端信号脉冲重叠而无法判决。信号在电缆中的多次反射也导致信号功率的衰减，影响接收端的信噪比，导致误码率的增加，从而也限制传输速度。在生产数字缆的过程中，电缆的回波损耗指标容易出现不合格。