1、發(fā)展趨勢(shì):一.氣象雷達(dá)是大氣監(jiān)測(cè)的重要手段在突發(fā)性、災(zāi)害性的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和警報(bào)中具有極為重要的作用。目前全球設(shè)有1000多個(gè)天氣雷達(dá)站分布在世界各地。氣象雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展大體分3個(gè)階段第一階段為20世紀(jì)40年代末到60年代第二階段20世紀(jì)70年代到80年代第三階段從20世紀(jì)90年代開(kāi)始。近20年氣象雷達(dá)最突出的發(fā)展是氣象多普勒雷達(dá)在大氣遙感探測(cè)和研究中的應(yīng)用如探測(cè)降水云內(nèi)和晴空大氣中水平風(fēng)場(chǎng)和垂直風(fēng)場(chǎng)降水滴譜和大氣湍流等。在這個(gè)科技日新月異

2、的時(shí)代，雷達(dá)新技術(shù)層出不窮我們來(lái)看看世界各圖在氣象雷達(dá)領(lǐng)域的前沿1.美國(guó)、日本、德國(guó)、印度尼西亞等國(guó)家參加的國(guó)際赤道觀測(cè)站計(jì)劃旨在對(duì)影響氣候變化的赤道上空大氣進(jìn)行探測(cè)。該計(jì)劃除在印度尼西亞斯馬特拉島設(shè)站外還計(jì)劃在非洲、南美設(shè)站。2.歐盟為了促進(jìn)雷達(dá)觀測(cè)資料在各國(guó)之間交換擴(kuò)大受益面加強(qiáng)了各國(guó)之間的合作。重點(diǎn)研究雷達(dá)探測(cè)降水和雷達(dá)資料國(guó)際網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)了天氣雷達(dá)的發(fā)展。未來(lái)幾年歐洲天氣雷達(dá)仍然以發(fā)展C波段多普勒雷達(dá)為主雙PRF技術(shù)可能用脈沖壓縮技

3、術(shù)來(lái)代替。3.美國(guó)聯(lián)邦航空局在紐約已成功地研制成一部風(fēng)切變告警雷達(dá)。該雷達(dá)是一部多普勒C波段雷達(dá)可以全自動(dòng)探測(cè)和告警顯示機(jī)場(chǎng)周圍的惡劣天氣防止風(fēng)切變?cè)斐傻奈：臀⒈F(xiàn)象。4.日本開(kāi)發(fā)了一種直徑僅1米的小型雷達(dá)其性能與機(jī)場(chǎng)等使用的大型氣象雷達(dá)相當(dāng)。這種小型雷達(dá)使用了適合在低空進(jìn)行觀測(cè)的3000兆赫的電磁波。觀測(cè)幾乎是實(shí)時(shí)的時(shí)間僅需約1分鐘。由于體積小能安裝在汽車和小型船舶上可預(yù)測(cè)1平方公里小范圍內(nèi)的天氣現(xiàn)象。5.美國(guó)宇航局的蘭利研究中心在

4、宇宙飛船“發(fā)現(xiàn)號(hào)”上安裝激光雷達(dá)進(jìn)行激光雷達(dá)系統(tǒng)從太空觀測(cè)大氣。這一研究將使空間遙感技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代有可能找到至今仍使氣候模式研究人員感到困惑的許多問(wèn)題的答案。觀測(cè)的數(shù)據(jù)包括云、對(duì)流層和平流層的氣溶膠、行星邊界層的特征、地面以上625英里平流層的空氣密度和溫度以及一系列的地面特征。二、發(fā)展趨勢(shì)1.盡管近年來(lái)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)飛躍發(fā)展加快了科技成果向業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化的速度但由于技術(shù)和經(jīng)費(fèi)等方面的原因在2020年之前各國(guó)氣象部門采用更新一代的天氣雷

5、達(dá)投入業(yè)務(wù)應(yīng)用的可能性很小。今后20年間天氣雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展將集中在以下幾個(gè)方面:(1)當(dāng)今大氣科學(xué)的發(fā)展重點(diǎn)是更長(zhǎng)時(shí)間尺度的氣象研究和更短空間尺度的中小尺度氣象學(xué)研究和應(yīng)用多普勒天氣雷達(dá)是天氣雷達(dá)發(fā)展的方向和趨勢(shì)。今后將一步發(fā)展多普勒天氣雷達(dá)技術(shù)擴(kuò)展探測(cè)功能。目前多普勒天氣雷達(dá)主要用于對(duì)與降水伴隨的災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)和短時(shí)預(yù)報(bào)而對(duì)于晴空探測(cè)、特別是獲取晴空風(fēng)場(chǎng)信息將是多普勒天氣雷達(dá)功能擴(kuò)展的下一個(gè)目標(biāo)。據(jù)估算采用相干累加技術(shù)有可能使雷達(dá)獲

6、取晴空風(fēng)場(chǎng)的能力提高15—21dB。多普勒天氣雷達(dá)對(duì)下?lián)舯┝?、微下?lián)舯┝饔泻芎玫谋O(jiān)測(cè)能力但由于這類惡劣天氣現(xiàn)象生命史極短僅一兩分鐘最多不超過(guò)10分鐘改變現(xiàn)行多普勒天氣雷達(dá)掃描取樣的體制可行的最簡(jiǎn)單的是在天線垂直波束上采用相控技術(shù)形成多波是筆者長(zhǎng)期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價(jià)值和借鑒意義。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：氣象雷達(dá)，偏振雷達(dá)，機(jī)載雷達(dá)，相控陣氣象雷達(dá)近幾十年來(lái)呈高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，受到世界上大多數(shù)國(guó)家和包括

7、世界氣象組織在內(nèi)的氣象、水文和相關(guān)學(xué)科的國(guó)際氣象組織的高度重視。特別是多普勒天氣雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用，使獲取更多的大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息成為可能，極大地提高了各國(guó)氣象和水文部門對(duì)極端災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)能力，已成為世界各國(guó)構(gòu)建業(yè)務(wù)雷達(dá)網(wǎng)之首選。此外，以美國(guó)和歐洲國(guó)家為主的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)開(kāi)展了各種特種雷達(dá)的研制和開(kāi)發(fā)，如雙線偏振雷達(dá)、激光雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)等，這些雷達(dá)大多數(shù)處于試驗(yàn)階段或主要用于大型外場(chǎng)試驗(yàn)。但它們所具有的目前業(yè)務(wù)雷達(dá)網(wǎng)無(wú)法達(dá)到的性能

8、，大大提高了對(duì)大氣系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)水平。同時(shí)新型雷達(dá)的研制和試驗(yàn)，對(duì)于改進(jìn)業(yè)務(wù)雷達(dá)信號(hào)和產(chǎn)品的處理水平，探索今后業(yè)務(wù)雷達(dá)網(wǎng)的發(fā)展方向也做出了非常有益的貢獻(xiàn)。本文首先闡述了國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家氣象雷達(dá)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后分別簡(jiǎn)要介紹雙(多)基地天氣雷達(dá)、雙線偏振雷達(dá)、相控陣天氣雷達(dá)、激光天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)等新型雷達(dá)探測(cè)大氣的原理及其在氣象中的應(yīng)用。1氣象雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀氣象雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀美國(guó)在80年代初開(kāi)始研制全相干脈沖多原普勒天氣雷達(dá)，1988年開(kāi)始批量生產(chǎn)

9、，并由此組成的美國(guó)下一代天氣雷達(dá)網(wǎng)(NEXRAD)作為美國(guó)氣象現(xiàn)代化的重要組成部分開(kāi)始實(shí)施。WSR88D多普勒天氣雷達(dá)不僅提高了探測(cè)能力，還具備了獲取風(fēng)場(chǎng)信息的功能，并提供了豐富的監(jiān)測(cè)和預(yù)警產(chǎn)品。2000年NEXRAD業(yè)務(wù)布網(wǎng)完成，包括了158部業(yè)務(wù)雷達(dá)，分布在美國(guó)本土以及近海和島嶼，雷達(dá)間的最大距離為250海里。NEXRAD網(wǎng)的布設(shè)，大大提高了對(duì)災(zāi)害性天氣，尤其是暴雨的預(yù)報(bào)能力，對(duì)龍卷形成前奏中尺度氣旋和機(jī)場(chǎng)附近的下?lián)舯┝鞯淖R(shí)別具有特