气象探测技术范文
时间：2023-12-21 16:18:35
气象探测技术篇1
关键词 中尺度暴雨；大气探测；探测资料
中图分类号P41 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）73-0085-02
0 引言
中国是一个暴雨相对比较多的国家，尤其是在中国的东南沿海地区，每年的夏季中国的暴雨都会出现在5d以上。每年由于暴雨我国的洪水受灾面积可以达到几十万平方公里。在过去的几十年中，随着计算机技术的不断发展以及人们的制造能力不断的提高，在空间的气象探测领域人们取得了比较瞩目的进步。其中比较有代表性的就是空间的探测技术以及遥感探测技术。在这些新技术的帮助下，人们对于气象变化的研究也变得更加深入，针对中尺度天气的研究也越来越系统。本文将针对大气探测技术发展背景下的大气探测资料在中尺度天气中的应用问题进行一定的分析和探讨。
1 大气探测技术
大气探测作为大气科学的一个重要的组成部分，是现在的气象业务的基本组成部分，同时也是气象服务发展的一个基础所在。在日常的气象工作中，要提高对于天气预测的精准率，就必须要提高大气探测的水平。
在上世纪，大气探测科学取得了很快的发展，其中的重要原因就是重视观测系统的建设和新的大气探测技术的应用。到目前为止，国际上的几个大型的大气探测的研究计划，比如全球能量和水分循环研究计划，以及气候变化与可预报性研究计划、世界天气研究计划等都把探测的工具以及具体的观测系统的建设都放在首要的位置，并且在探测技术的层面积极的进行新技术的发展和尝试，比如近年来比较新兴的空间遥感探测技术以及GPS技术等等。
而在这样的发展背景下，今后大气探测技术发展的总的趋势可以概括为：
首先，大气的观测技术开始向综合的探测方向发展，比如现在已经出现的空基与地基的集合，常规的观测手法与非常规的观测手法相集合的方法，多种的观测方法与先进的观测手段不断的结合，在观测的效果上不断的实现飞跃。
其次，观测开始出现系统性的发展，随着现在的观测工具的不断发展，新的科技水平下方法和工具上的进步也越来越快，无论是从信息的采集以及处理等方面都开始出现网络化系统性的发展趋势，
第三，观测的自动化发展方向。现在，很多的自动化的设备已经开始在气象观测中慢慢的使用，尤其是现在使用相对比较广泛的遥感卫星技术。很多的自动化的遥感设备慢慢的出现在大气探测领域中，使得观测更加方便和精确。
最后，观测的精度进一步的加强，观测的工具以及观测的方法的进步使得观测在结果上有了更大的进步，更强的观测手段必然产生更精确的结果，高精度高分辨率的观测使得气象的资料精确度有了明显的提升。
2 中尺度天气以及大气探测资料在中尺度天气中的应用
2.1 中尺度天气系统及其特征
中尺度谱段是大气中各尺度系统时、空规模的数量等级中的一段，研究水平空间尺度100km～103km量级、时间尺度103s～105s量级的大气现象。考虑到不同规模的中尺度系统有相异的特征，在中尺度谱段中再分为三类，即中α尺度（102 km～103km，1天～5天）、中β尺度（101km～102km，3小时～1天 ）和中γ尺度（100km～101km，1小时），它们分别和飓风、飑线、雷暴单体等中尺度天气系统相对应。
中尺度的天气系统在很多的特征上与大尺度天气的气象系统是不同的，总体来说，主要可以概括为以下几个基本的特征：
首先，中尺度天气系统的水平尺度小，生命周期相对较短。在中尺度的天气系统中，水平空间上的尺度在100 km～103km量级之间，强烈对流性的中尺度天气系统的水平尺度会更加的小，只在101km～102km量级之间，其垂直尺度在10km左右，生命周期在几个小时到一天之间。
其次，中尺度天气系统的要素梯度更大，天气更加的强烈。中尺度天气系统区别于大尺度天气系统的一个最主要的特点就是气象要素的梯度更加的大。比如，在飑线中尺度系统区，气压梯度达1～3hPa/km，温度梯度达5℃/10km；飑线过境，气压涌升1hPa/1～2min，温度骤降1℃/1min。
最后，中尺度天气的非地转平衡和非静力特征。在大尺度的天气系统中，运动是准地转的，大尺度的天气系统中空气的运动近乎于维持在地转的平衡或者是梯度风的平衡。但是，在中尺度的天气系统中，加速度同地转偏向力以及气压的梯度力有相同的数量级，这对于空气运动来讲有同等的重要性，所以运动是非地转的，风向以及等压线是相互垂直的。
同时，在垂直的方向上，大尺度的天气系统中运动是准静力平衡的，但是在对流性的中尺度天气系统中，空气的运动是非静力的系统，浮力可以推动气块产生比较强的垂直加速度，这样会导致比较强烈的天气生成。
2.2 大气探测资料在中尺度天气中的应用
在近年来的中尺度气象学研究中，大气的探测资料取得了很快的发展和进步，这是大气科学领域中发展的相对比较快的一个部分，但是由于中尺度暴雨还是一个相对比较复杂的现象，还有很多的问题，这就需要大气探测资料在中尺度天气中进行充分的应用，在今后的发展中，气象资料在中尺度气象研究中主要可以在一下几个方面发挥作用：
1）新兴的大气探测实验对中尺度天气的研究提供新的数据支持。随着世界上的科技技术和制造技术的不断发展，新的探测工具和方法将产生更先进的探测资料，这样对于中尺度天气的研究会有很大的推动作用；2）暴雨资料在中尺度天气研究中会体现重要的作用。因为我国是一个暴雨相对比较多的国家，我国在夏天的主要面对的气象灾害就是暴雨，在暴雨的气象资料的分析和研究上，我国可以借助先进的气象观测手段获取一手的资料，这些资料对于中尺度暴雨的研究会有很大的推动作用；3）新的气象资料的研究方法和理论对于中尺度气象的研究会有很大的推动作用。在新的气象资料获取的过程中，虽然新的工具对这些资料的获得有很大的帮助和作用，但是在一定的程度上，新的研究工具必须借助新的手段进行，研究方法是进行研究的基础，所以针对中尺度的研究，气象资料所起到的作用不仅仅是一个资料的基础性的作用，研究方法上的作用对科学研究的推动作用也同样重要。
参考文献
[1]施永年.中尺度气象数值模式[J].计算物理，1992(S2).
[2]丁一汇.暴雨和中尺度气象学问题[J].气象学报，1994(3).
[3]K.A，Browning，徐双柱.中尺度预报分析方法(节译)[J].湖北气象，1991(3).
气象探测技术篇2
关键词：地面气象；观测技术；研究
由于近地面层的冷、热、风、雨等气象要素，与作物生长和人类活动息息相关。因此，通过地面气象观测技术所获得的观测资料，与国民经济的发展和国防建设都有着紧密联系，用途非常广泛。近年来，随着我国观测技术的进步以及各类先进仪器的引用，地面气象观测技术正逐步由大尺度气象观测发展为中尺度气象观测，由天气观测发展为气候观测，由人工观测发展为自动化观测，在技术具体应用方面取得了长足的进步。
1 地面气象观测的内容及技术特点
1.1 地面气象观测的内容
地面气象观测主要内容包括了近地面层的温度、湿度、气压、降水、风向风速、云、能见度以及天气现象等，具体观测项目及内容详见下表1所示。
1.2 地面观测技术的特点
为保证地面观测资料的质量，要求所采用的地面观测技术应做到代表性、准确性与比较性。
（1）代表性。是指通过地面观测技术所得到的观测资料，不仅能反映出观测点的气象状态，而且能反映出观测点周围的平均气象状况。这就要求所选择站址、仪器性能以及仪器安装位置，都能充分满足观测的代表性要求。
（2）准确性。是指观测技术所采用的仪器性能以及观测方法，能充分满足地面观测的准确性要求，从而真实反映近地面层实际的气象状况。
（3）比较性。是指通过对不同地面气象观测站点所观测资料的比较，从而分别显示出地面气象要素在各地区的分布特点，以及随时间的变化特点。在比较过程中，要求各气象观测要素在观测时间、观测方法以及数据处理方面，都应当高度统一化和制度化。
2 地面气象观测技术的应用与发展
2.1 地面气象观测技术的应用
（1）地面气象观测站网的建设。地面气象观测站网的主要任务包括了天气观测、气候观测、航报观测以及发报任务等。目前，我国已建立了2400多个地面气象观测站点，包括了国家基准气候站（一级站点）143个、国家基本天气站（二级站点）530个、一般气象站（三级站点）1700多个。其中，国家基准气候站是国家地面气象观测站网的骨干站和标准站，其观测任务是通过长期、稳定的积累气象观测资料，作为同一气候区域其它站点的气候资料评定与修正标准，以确保观测资料的准确性与代表性。当前，各类地面气象观测站点均是按照WMO（世界观测组织）统一规定的观测规范，对近地面层的各种气象要素进行观测，并参与到世界天气监视网中交换数据资料。
（2）各类观测仪器的应用。地面气象观测中常规的观测仪器有：测量空气温湿度的干、湿球温度表、毛发湿度表、最高温度表、最低温度表、温度计等；测量大气压力的气压计、空盒气压表、水银气压表等；测量风向和风速的电传风向风速计、手持式风向风速计等；测量降水的雨量计、雨量器等；测量云底高和云量的云幕气球、云幕灯等。
近年来，随着科技进步，各类新型观测仪器在我国地面气象观测工作中，得到了广泛的普及与应用，并逐步向着测量精度化、自动化与遥测化的方向发展。例如：带有感应器的测风仪、遥测地温表、水银气压遥测装置、遥测冻土器等等。而且随着闪电定位监测、激光雷达、微波辐射计等遥感技术在地面观测中的应用，我国已初步建立了多种天气雷达所构成的监测网，包括了S波段、C波段和X波段的天气雷达，这一监测网系统的构建，在我国灾害性天气预测、监测中都发挥出了重要作用。
2.2 地面气象观测技术的发展趋势展望
（1）高准确度、高时空分辨率。随着自动气象站、无人气象站在我国各地的广泛布设，将使得地面气象观测的加密观测与连续观测成为可能。而且随着电子技术、遥测技术、信息技术等多种新型观测技术的研制与应用，将能提供近地面层各种气象因素多种尺度运动的观测资料，且观测资料更具有高准确度和高时空分辨率，更能科学的反映出各种气象因素实际状态与变化过程。
（2）遥测化、自动化。目前，人工观测正逐步被自动化的遥感遥测技术所替代。遥测技术的应用，不仅能大幅度提高地面气象观测工作的监测能力，而且促进了现代气象预报业务的发展，实现了观测资料的远程传输、异地实时共享以及智能存取等多项功能。
3 结束语
地面气象观测技术的有效应用，为当前天气预报、气候分析提供了准确、详实的资料依据。文章从地面气象观测的内容及技术特点出发，并着重就近年来我国地面气象观测技术的应用和发展进行了研究与探索，以此希望我国地面气象观测技术能更好的朝着遥测化、自动化和高精度性方向发展。
参考文献
[1]阮玲云，郑莉萍.地面气象观测新规范学习要点[J].现代农业科技，2010（12）.
[2]李莉，梁涛，刘晓影.浅谈地面气象观测工作中应注意的细节问题[J].农业与技术，2012（9）.
[3]海花，樊丽坤，张英，等.谈地面气象观测中常见的问题及对策[J].北京农业，2012（30）.
[4]张永丽.有关冬季地面气象观测中的问题分析[J].北京农业，2012（30）.
[5]李伟.地面气象观测工作中的常见问题及对策探究[J].农业与技术，2012（10）.
[6]杨大军.当前地面气象观测业务中常见的问题及对策探析[J].农业与技术，2012（11）.
气象探测技术篇3
关键词:雷达 多普勒 应用
中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0236-01
在我国的城市管理中,雷达技术的应用非常广泛。雷达是一种利用电磁波探测目标的电子设备。通过发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。雷达具有其它监控设备所不具有的优点,能时刻探测远距离的目标,且不受云、雾和雨的影响,并具有一定的穿透能力,是一种全天候、全天时的探测设备。
雷达虽然一开始是应用于军事方面,但随着技术的不断完善,现在也已经广泛应用于各种社会经济发展和城市管理活动当中,成为了人们时常生活的好帮手,大到军事指挥的机载雷达,小到汽车的防撞装置,我们都可以随处看到雷达技术的应用。而本文主要介绍雷达技术在城市管理中的运用。
1 雷达在天气预报中的作用
我国是一个自然灾害频发的国家,气象条件复杂、并带有很强的突发性。如东部沿海地区的台风、北方地区的雨雪天气和沙城暴,都给我国人民带来了严重的生命财产损失。而天气雷达则是监测预警突发灾害性天气最有效的手段。近年来我国天气雷达监测网的建设得到了长足的发展,在灾害性天气监测和预警方面已经发挥了重要作用取得了明显的社会经济和生态效益。
天气雷达主要是通过间歇性地向空中发射电磁波脉冲然后,接收被气象目标散射回来的电磁回波,探测400多千米半径范围内气象目标的空间位置和特性。在灾害性天气尤其是突发性的中小尺度灾害性天气的监测预警中发挥着重要的作用。我国自从20世纪90年代开始使用多普勒天气雷达以来,由于国际天气雷达技术发展的新趋势和国家需求的增长,我国确定了发展新一代多普勒天气雷达作为气象监测主导方向的思路,并制定了相应的多普勒天气雷达功能规格和标准。我国多普勒天气雷达采用全相参技术,在测定云和降水回波强度的同时,还可以有效获取大气风场和湍流等信息。多普勒天气雷达是目前研究云和降水物理学、云动力学,监测分析和预警中尺度灾害性天气最有效的工具之一。
常规的模拟天气雷达和数字化天气雷达只能探测气象目标的位置和强度,而由于缺乏气象目标的运动信息很难满足天气预报的需要。多普勒天气雷达则在探测气象目标的位置和强度、够探测这些目标中降水粒子的径向运动速度和速度谱宽等方面较常规雷达先进很多,可以得到大气风场和湍流等信息,并能监测下击暴流、龙卷风、热带风暴等突发性、变化性强的灾害性天气,是气象保障必不可少的装备。
2 雷达在城市交通中的作用
2.1 雷达在车辆测速中的应用
在我国城市交通中,超速是造成交通事故的主要原因,而测速雷达则是遏制汽车超速行驶的有效方式。测速雷达是利用多普勒效应原理来测定车辆速度的雷达,可以安装在汽车上,也可以固定在公路边上或手持工作。测速雷达的使用不仅使车速的测量更加准确,而且便于驾驶员和交通管理人员实时掌握和控制车速。
汽车雷达测速系统一般由测速、拍摄和图像数据处理三部分组成。测速部分基本上是由多普勒雷达构成,拍摄部分则采用高速相机并配以光补偿装置,图像数据处理有相应配套软件完成。雷达测速系统的工作原理可以具体表述为:雷达发射一个固定频率的脉冲波,当脉冲波接触到活动目标时,回波的频率与发射波的频率将出现频率差,称为多普勒频率,而根据频率差和车辆通过雷达监测范围的时间,可以计算出汽车的准确速度。如果车辆超速行驶,将触发相机拍照得到清晰的图片,经过图像数据处理,把相应的信息如超速路段,限定速度值、目标车速、超速百分比等各种信息合成到图片中,作为对驾驶员超速处罚的依据。从而有效抑制司机的超速行为。
2.2 汽车防撞雷达和侧视雷达
超声波防撞雷达是一种常见利用超声波测距的汽车雷达系统。其基本原理是经脉冲调制信号调制并放大处理后的超声波通过超声喇叭向外辐射,在碰到其它汽车、行人或障碍物反射回来。回波被超声波拾音器接收,经放大、检波、再放大后送到信号处理器,与脉冲调制信号进行比较,计算出脉冲延时所对应的距离,并送到距离显示器、声光告警装置和紧急制动系统,当该距离达到预置的减速或刹车距离时,执行机构自动控制汽车减速或刹车。
当汽车在行驶时,驾驶员单独利用侧视和后视反射镜观察侧面和后面的车况是无法全方位的观察到汽车周围的具体情况。由于反射镜和车身的限制,驾驶员的视角存在着一定的“盲区”。现在利用汽车侧视雷达可以有效的解决这一问题。它是一种安装在汽车侧面的雷达系统,其探测范围是行驶车辆邻近车道的整个宽度,当驾驶员的“盲区”内出现车辆和其它物件时,立即发出警示信息。侧视雷达系统是对常规汽车侧视和后视反射镜的有效补充,很大程度上提高了行车的安全性和行驶的有序性,避免了驾驶员由于视角的限制,导致交通意外的发生。
3 雷达在城市管道监测中的作用
在城市建设过程中,特别是老城区的改造过程中,大量的给排水、供气管道布置在地下,随着城市的发展和变迁,很多管道的位置信息资料遗失,还有一些私人搭建的管道,这都给城市建设带来不小的麻烦。因此,在施工建设之前有必要对施工地点进行地下管道的探测。目前,地下管道探测工作主要使用的就是管道探测仪和地质雷达,其中地质雷达技术成为一种越来越广泛使用的方法。
地质雷达法的工作原理是利用无载波高速脉冲作为探测地下目标的信号源,并根据探测目标的实际要求设定脉冲参数。用宽带天线将高速脉冲换成脉冲电磁波进行辐射,一部分经由发射天线直接到达接收天线形成直达波,作为低下目标深度的参考依据;一部分进入地下传播,当遇到地下目标或不同媒质界面时产生反射,反射的电磁波经地表到接收天线形成反射波,反射波相对地表反射的直达波出现的时间是电磁波从地表到目标再从目标到地表传播所需的时间。通过比对研究反射波所带的地下目标和地下媒质的性质信息,可以确定低下目标的性质和位置的综合信息。
参考文献
[1] 沈瑾,甘泉,邓小丽,等.天气雷达的现状及发展趋势[J].电子设计工程,2011(16).
[2] 余挺,康慧雯.雷达测速系统在交通监测中的应用与改进[J].中国高新技术企业,2009(20).
[3] 陈同林,樊海博.雷达技术在现代公路交通中的应用[J].西安邮电学院学报,2004(7).
气象探测技术篇4
1测井技术概述
什么是测井技术？由于国内外存在较大的设备、工艺和技术分歧，所以很难给出一个统一的定义。在国内，测井本身是石油勘探中的一项重要技术，它的功能主要是通过声、电、热、核、磁等不同的技术，对底层进行各项物理测量并获得数据；通过对数据的分析和解释来评价地层以下的油气蕴含情况，实际上，是评价地层岩性、识别流体等过程。相对应地，测井技术也包括很多种分类，在应用方面需要根据油田地层的特点选择，以提高测井技术和石油勘探之间的匹配程度。简单来说，我国目前普遍应用的测井技术主要包括以下几种。第一，成像测井技术。成像测井的构成通过共振仪、测井仪等设备完成，在目前国内的石油勘探作业中应用十分广泛，其优势在于，一方面投资少、操作简便，另一方面在国内形成了完善的应用体系，适用于大部分地质环境。利用成像测井可以勘测到石油存储地质的纵向声波和横向声波，结合数字化信息设备，形成清晰度较高的勘探成像标准，应用起来也十分方便。第二，声波测井技术。声波测井技术主要对生幅、声速等参数进行分析，运用声波在石油地质的传播特点，可以得到勘探对象地质的详细信息。一般来说，声波测井技术的应用主要是在二次开采中进行，由于前期已经获得了较为完备的勘探数据，可以规避掉声波测井技术不准确的弊端。第三，地层测井技术。石油勘探主要是针对地层的测试，因此地层测井技术就显得尤为重要；勘探作业中以石油地质中的流体对象为主，而地层测井技术所具有的传感优势，可以较为精准地获得石油地质以下的压力、湿度、温度、渗透率等变化，通过评估判断，得到石油地质的详细情况。第四，核测井技术。核测井技术又称之为“放射性测井技术”，利用放射性物质的原理，通过对石油地质有的放射元素勘测，协助石油勘探和开采的进行。
2测井技术在石油工程中的应用分析
2.1提高对测井资料的重视程度
在市场经济条件下，石油产业本身也呈现出一种合作局面，无论是石油公司还是专业的测井施工企业，其工作都是以测井资料为基础的。但现实情况中，操作者往往更注重的是测井资料对油气藏储层或油气质量的评价，缺乏更加详细的计算，所提供的数据大多不完整，缺乏对工程应用中的跟踪。这种做法在会产生测井资料应用的阻碍性，进而影响整个测井技术在石油工程中的应用，因此要不断完善。
2.2完善测井技术应用服务体系
在石油勘测作业中把测井技术作为一个独立的构成，传统的测井技术服务还不能够成为体系，主要以地质下流体评价为主，而这一工作的完成对象是多样化的，缺乏一定的监督。完善测井技术应用服务体系，需要将石油公司、测井公司、监理公司等多个方面联合起来，实现完善地设计服务，尽可能多地满足内容归纳和体系完善。
2.3加强理论与实践的基础发展
相比国外发达国家的石油产业而言，我国在测井资料方面的发展较为缓慢，突出表现为理论基础不系统、实践基础过于薄弱；国外发达国家在测井资料的应用方面，可以渗透到钻井、完井、压裂、酸化等不通过流程中，而国内主要用来实验分析，而得到的数据与实际应用还存在较大的差距。因此，测井技术在石油工程的应用应该重点突出行业性和产业性，并以此为基础开拓新的技术标准（如页岩气）。除了以上三个方面之外，测井技术的应用还要考虑的是新技术、新设备和新工艺的影响。随着科学技术的发展，相关的高新技术仪器和材料不断涌现，而国内一方面在引进的同时，也需要开拓自主知识产权，如地质向导、远程探测、数字化模拟等内容。
3结语
测井技术在石油工程中的应用包括了岩性、流体、岩石力学、地应力等多项知识体系，在石油勘探作业中发挥着重要的作用。结合当前日渐严峻的石油能源形式，如何更好地利用测井技术是未来我国石油工程技术体系的重点研究对象。从发展角度来说，应该从地质环境因素、可视化技术、快速决策体系等方面入手，在满足二次开发的基础上，积极向非常规油气资源研究方向发展。
气象探测技术篇5
【关键词】计算机技术；气象业务；应用价值
一、在气象工作中融入信息技术
随着现代计算机信息技术的发展，为新时期的气象工作提供了极大的方便，使传统的气象服务模式更加丰富多彩。计算机信息技术已经在气象信息化业务的发展过程中得到广泛应用，这对气象工作者的计算机信息技术应用能力的要求也越来越高，信息技术应用正在从一门独立的科技能力向其它领域渗透。本文重点探讨了在促进气象业务拓展和气象工作管理创新方面，有效应用于实践的相关问题。在此前提下，必须提高气象工作者的信息素养和计算机综合实践能力，改变传统思维观念，融入现代化信息管理理念，探索信息技术与新时期气象业务管理结合的途径。根据当地的实际情况，增强计算机信息技术的应用效果，构建信息技术支持下的高效气象服务管理模式。要充分认识到计算机信息技术的优势，在气象工作改革过程中，不断探索计算机信息技术与个性化气象服务结合的途径，有效融入计算机信息技术。现在的区域农业生产规模大、发展快、市场风险多，以开拓创新精神做好气象服务，大胆尝试在气象服务过程中进行风险预定服务，为农业生产大户提供有针对性的气象服务项目，在实践中探索出能够增强气象预报质量和及时性的方法。应用计算机技术辅助气象预报的定向服务工作，围绕农业产业发展运营的具体内容，设计一些个性化、智能化很强的气象服务项目，把计算机知识融入气象服务工作中，这样很容易激发农业生产者的热情，能够充分调动气象工作者学习运用计算机知识的积极性。通过改革创新，让原本枯燥的气象预报工作变得非常轻松而有效。计算机信息技术的应用是时代赋予我们的权利，气象工作者应该在实践中探索更加有利于促进农业生产发展的一切气象服务方法，实时掌握自然变化对经济发展的影响，有效融入计算机等多媒体信息技术。
二、通过计算机信息技术拓展气象业务
随着我国科学技术的不断发展，计算机技术已经被运用到了气象业务等领域，虽然取得了不错的成效，但需要根据当地实际情况，不断拓展新的服务领域。在气象服务农业经济实践中，要充分利用现代信息技术和网络的优势，有效吸纳更加广泛的气象工作资源，把气象服务从多方面贯通联系起来，进一步提高气象服务质量。通过计算机信息技术的运用，有利于加强农业气象灾害预警，在对当地农业生产调查研究的基础上，进一步拓展新的业务。把天气预测业务和对于计算机的处理能力有效结合起来，提出新的个性化服务要求。近年来，在充分应用计算机信息技术的基础上，逐步完善气象预警信息的平台，开拓新的服务项目，在传统电视天气预报的基础上，进一步做好网络天气预报和手机预警短信结合，探索更加有效的现代化气象服务手段。充分发挥计算机的优势，深入广泛地运用计算机信息技术，开拓创新气象预报服务项目，进一步加强对农村气象灾害的风险管理。通过高效的气象预警服务，及时开展对洪涝、干旱、霜冻等自然灾害的预防与抵抗工作。计算机技术的有效应用，为气象灾害的应急准备开拓了前所未有的服务内容，有效促进农业生产发展。随着气象灾害预警信息覆盖面的不断拓展，预报时效不断缩短，对时空分辨率和精准度的能力不断提高，使气象部门在农业生产和人民日常生活中充分发挥作用。
三、计算机技术在气象业务中的应用实践
通过计算机信息技术在气象工作中的应用，在近年来的气象服务实践过程中，进一步提高气象技术现代化的要求越来越强烈。大量事实证明，气象工作者需要向精细化和专业化发展，才能胜任新的气象业务工作的挑战，才会真正有效拓展气象预警业务的发展，结合当地的气象数据等实际情况，进一步发挥计算机的优势，探索发展防旱、防汛、雾霾、冰雹、风沙等自然灾害的预警方法，有针对性的为一些农业生产大户提供气象服务，推动地区经济发展。气象工作要运用计算机做好定期防旱、防汛预报工作，使这一工作逐步向数字化、智能化和精细化发展，完善相关气象预报跟踪的关键性业务，拓宽各类流域面和强对流气象风险的预报业务，努力提高气象灾害的预警能力，增加地区自然环境的条件监测，开展恶劣气象等级预报业务，加快气象灾害评估预测业务平台的建设，建立和完善覆盖地区精细化监测预警体系，有效服务农业生产，减少一切不必要的损失。在气象预警发展探索中，提倡实现天气预报向气象灾害风险评估工作的延伸，以经济风险承担的方式更好地服务于农业生产。气象业务实质性的进步关键是计算机技术的突破创新，必须提高专业工作人员的计算机技术操作能力，有效制约和改善防御自然灾害的侵袭，及时建立数值预报和检验订正工作机制，实现预报员与数值模式的良好互动，通过对数值和预报产品的对比，及时反应预报的不准确性及模式系统缺陷，从而进一步改进模式性能，实行步步跟进，事事检测分析预报，提高数值模式的可信度，使气象预报工作顺利进行。在气象信息的收集、加工、处理以及后期的播报预测等等方面发挥着积极的作用，改善了气象通信，满足了通道县人民对气象信息的要求，计算机技术的应用加快气象事业的发展，进一步提高气象综合能力建设，增强气象事业发展的活力，使气象工作在防灾减灾、经济发展以及重大活动保障中真正发挥作用。
结束语
气象探测技术篇6
摘要：电气消防技术在楼宇系统火灾报警控制系统中得到广泛的应用和发展。针对当前火灾自动报警系统在楼宇系统中存在的误报、漏报现象，智能化和网络化程度低及恶劣条件下火灾探测报警抗干扰能力差等问题，对新型消防技术、新工艺、新材料和新型消防设备的研究与应用势在必行，楼宇系统的火灾自动报警技术要向高可靠性、高灵敏性、低误报率、网络化和智能化方向发展，是一种必然的趋势。本文以稳定性、安全可靠性、损失降低性为主要考核的指标，为楼宇系统电气消防技术研究、应用和教学提供依据。
关键词：楼宇；电气消防技术；火灾自动报警
近年来，我国的消防技术迅速发展，电气消防设备从分立元件、集成器件、地址编码到智能新产品研究与应用：消防系统从传统的多线制向现代的总线制转型。随着智能建筑和楼宇自动化技术的发展，以火灾自动报警技术为核心的消防系统，是预防、遏制建筑、楼宇火灾的重要保障。但在实际应用中，由于火灾自动报警系统的技术水平还相对落后，在电气消防研究与应用上还存在着较为突出的问题。
1.电气消防研究与应用上存在的问题
1.1火灾自动报警系统的误报、迟报、漏报问题
由于传感器探测的参数较少、各种算法的准确性缺乏足够验证、火灾现场参数数据库不健全等，火灾自动报警系统难以准确判定粒子的浓度、现场温度变化、光的强度以及可燃气体的浓度及电磁辐射等指标，造成漏报、迟报和误报等。另外，由于火灾探测器的安装环境较复杂，传感器存在探测缺陷，使火灾探测器无法准确地感应各种物质在燃烧过程中所特有的辐射、声波、光谱、气味等多方面的微妙变化，对火灾发生过程中所产生的不同烟粒子的大小和颜色的探测存在“盲区”，也是产生误报、漏报现象的一个重要原因。
1.2网络化程度较低
我国的“119”火灾自动报警系统形式基本上以区域火灾自动报警系统、集中火灾自动报警系统和控制中心火灾自动报警系统为主，安装的形式主要为集散控制方式，自成体系，尚未形成大的区域性网络化火灾自动报警系统。
1.3报警组件连接方式有待改善
现在火灾自动报警系统以多线制为主，探测器、报警器及控制器之间是采用两条或多条的铜芯绝缘导线或电缆穿管相接，不但存在耗材多、成本高、抗干扰能力差的缺点，而且铜导线耐高温性能差、易磨损，影响火灾自动报警系统的可靠性。
2.火灾自动报警应用技术的发展
2.1网络化、小型化
自动化消防系统的设计，已经大量融入了微机控制技术、电子技术，实现了对较小的报警设备安装单元不再独立设置控制，而依靠网络中的设备、服务资源进行判断、控制、报警，这样火灾自动报警系统安装、使用、管理就变得方便。火灾自动报警系统网络化是用计算机技术将各个火灾报警控制器之间、各个探测器之间、系统内部的各个__子系统之间以及火灾报警中心等通过一定的网络协议进行连接，实现远程数据的调用。火灾自动报警系统实行网络监控管理，可使各个独立的系统组成一个大的网络，实现网络内部各系统之间的资源和信息共享。
2.2智能化
现代消防系统，作为高科技的结晶，为适应智能建筑的需求，正在日新月异地发展。火灾自动报警系统智能化是使探测系统模仿人的思维，能够主动采集环境温度、湿度、灰尘及光波等数据模拟量的变化并采用人工智能技术对数据进行计算处理，对各项环境数据进行对比和判断，从而准确地预报和探测火灾，避免误报和漏报现象。
当发生火灾时，能依据探测到的各种信息对火灾的范围、火势的大小、烟气的浓度以及火势的蔓延方向等给出详细的数据描述，以实现各方面快速准确的反应以及自动启动消防联动系统，可最大限度地降低人员伤亡和财产损失。火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学依据。此外，大型的建筑群可使用全智能型火灾自动报警系统，即探测器和控制器均为智能型，分别承担不同的消防职能，可提高系统巡检速度、增强系统的稳定性和可靠性。
2.3多样化
2.3.1火灾探测器类型的多样化
目前，我国应用的火灾探测器按其响应和工作原理基本可分为感烟型探测器、感温型探测器、火焰型探测器、可燃气体型探测器以及组合型火灾探测器等，其中，感烟探测器、感温探测器、气体探测器以其优良性能应用的最为广泛，但光纤线探测器、火焰探测器、静电探测器、燃烧声波探测器、复合式探测器代表了火灾探测技术发展和开发应用研究的方向。目前应用较少。另外，纳米气体探测器或离子感烟探测器，具有反应快、准确性高的特点，用来探测有毒气体、易燃易爆气体、蒸气及烟雾的浓度并进行预警，已成为我国消防科研工作者的重点研究开发课题。
2.3.2设备连接方式的多样化
随着计算机网络设备及电气消防技术发展以及无线通信技术的成熟、新型通信材料的研制，如消防设备间、消防系统间可根据具体的环境、场所的不同选择其方便可靠的通信方式和技术，可以用无线技术进行连接，进而形成有线、无线互补，各探测器之间也可进行数据信息传递和交流，使探测器的设置从树状变成网状，探测器也不再是各自独立的，这使系统间、设备间的信息传递变得更加方便和可靠。
2.4社区化
随着我国经济的不断发展和人们安全意识的不断增强，促使了火灾自动报警系统的进一步完善。根据住宅小区建筑规模的大小、建筑类型的不同，确定了住宅小区电气消防系统形式，确定小区内各种不同类型建筑单体电气消防系统构成内容等。对于社区的建筑、楼宇消防防火系统中应装独立式感烟探测器或火灾联动报警装置，对干预及预防居民家庭偶发性的火灾是非常必要和行之有效的措施。
参考文献：
气象探测技术篇7
第一条为了防御和减轻气象灾害，合理开发利用和保护气候资源，促进经济建设和社会发展，保障人民生命财产安全，根据《中华人民共和国气象法》和有关法律、法规，结合本省实际，制定本条例。
第二条在本省行政区域内从事气象探测、预报、科研和气象灾害防御、气候资源利用等活动的单位和个人，必须遵守本条例。
第三条各级人民政府应当加强对气象工作的领导，把气象事业纳入当地国民经济和社会发展计划，支持气象基础设施建设和气象科学研究，建立健全防御和减轻气象灾害的工作体系，促进气象事业的发展。
各级人民政府应当关心和支持少数民族地区、边远贫困地区、艰苦地区的气象台(站)的建设和运行。
各级人民政府对在气象工作中作出显著成绩的单位和个人应当给予表彰奖励。
第四条县级以上气象主管部门负责本行政区域内的气象工作，承担气象工作的行政管理职能，其主要职责是：
(一)宣传、贯彻执行气象法律、法规；
(二)制定并组织实施地方气象事业发展规划和计划；
(三)管理大气探测、公众气象预报、农业气象预报、城市环境气象预报、火险气象等级预报、气候监测公报和灾害性天气警报的；
(四)开展对气候变化的监测、预测和影响评价；
(五)对重点建设工程、重大经济开发项目、城镇建设规划中的气候条件进行可行性论证和审查；
(六)组织管理和实施人工影响局部天气工作，开展气象卫星遥感监测技术的开发和应用；
(七)组织管理对雷电灾害的防御工作；
(八)参与气象科学研究，组织气象实用技术推广和应用、气象科技知识普及，开展和管理与气象防灾减灾有关的气象科技服务；
(九)法律、法规规定的其他职责。
第五条外国组织和个人与本省合作进行科研、生产、考察等活动，需我方提供气象资料的，应当按国家规定报省气象主管部门审批。
第二章地方气象事业
第六条地方气象事业是地方国民经济和社会发展的基础性公益事业。坚持气象事业与经济建设发展相适应、地方气象事业与国家气象事业共同发展的原则，促进气象事业发展。
第七条发展地方气象事业所需基本建设投资和有关事业经费、专项经费，按照国务院和省人民政府的规定，列入同级财政预算。
第八条地方气象事业建设的主要任务是：
(一)为地方经济建设和防灾减灾服务的大气探测、气象通信、信息、气象灾害的监测和预警系统及其基础设施建设；
(二)与农业综合开发有关的气候资源开发利用、生态环境保护等应用气候工作；
(三)农业气象、气象灾害防御技术的研究、试验及推广应用，气象科技扶贫；
(四)农村气象科技服务网建设；
(五)气象卫星遥感监测系统及其监测技术的开发和应用；
(六)人工影响局部天气工作；
(七)雷电灾害的研究、监测、预警和防御工作；
(八)城市环境气象工作；
(九)地方建设需要的其他气象服务工作。第三章气象探测环境和设施保护
第九条气象台(站)的探测场地、仪器、设施、标志和气象通信的电路、信道受法律保护，任何单位和个人不得擅自移动、侵占或者毁损。
第十条国家规定的气象探测环境保护范围，由当地气象主管部门向城市建设规划部门备案，纳入城镇建设总体规划。
气象探测环境的保护范围：气象台(站)观测场围栏与四周孤立障碍物的距离，为该障碍物高度的三倍以上；观测场围栏与四周成排障碍物的距离，为该障碍物高度的十倍以上。
第十一条气象台(站)的站址及其基础设施的安置应当长期保持稳定。因重点工程建设、城市建设规划需要迁移一般气象台(站)的，建设单位必须提前一年报经省气象主管部门批准；迁移国家基准站、基本站的，必须按照国家有关规定提前两年报经国务院气象主管部门批准。迁移和重建气象台(站)或者其设施所需费用，由建设单位承担。
迁移的气象台(站)按照规定进行一年的对比观测后，方可拆除旧址。
第十二条禁止在气象探测环境保护范围内进行对气象探测有不利影响的工程建设或者其他活动。因特殊情况需要进行工程建设的，土地、建设行政管理部门办理审批手续时，应当征得气象主管部门同意。
第四章气象预报与灾害性天气警报
第十三条公众气象预报和灾害性天气警报由各级气象主管部门所属的气象台(站)按照职责统一向社会。其他组织或者个人不得向社会公众气象预报和灾害性天气警报。
各级气象主管部门所属的气象台(站)根据需要向社会公开农业气象预报、城市环境气象预报、火险气象等级预报、气候监测公报等专业气象预报。
第十四条气象台(站)按照电视播放的技术要求，负责电视气象预报节目的制作。广播电台、电视台应当保证定时播发气象预报节目；如遇特殊情况需要改变播发时间安排的，应当事先征得该气象预报的气象台(站)同意；对有重大影响的灾害性天气警报，应当及时增播或者插播。
第十五条广播、电视、报纸、电信、互联网、公共场所电子屏幕等传播媒体向社会传播气象预报和灾害性天气警报，必须使用气象主管部门所属气象台(站)提供的适时气象信息，并标明气象台(站)的名称和时间，不得更改其内容。
通过传播气象信息进行营利性活动的，应当征得气象主管部门所属气象台(站)同意，并从其收益中提取一部分支持气象事业的发展。
第十六条电信部门应当按照国家有关规定，确保气象通信畅通，准确、及时传递天气预报、灾害性天气警报等气象信息。第五章气象防灾减灾与气象服务
第十七条气象主管部门应当组织对灾害性天气规律及其防御的研究，确定当地气象灾害类型，制定灾害标准，提出防灾减灾措施。
第十八条各级人民政府应当根据防灾减灾需要，组织开展人工增雨(雪)、防雹、消雨、消雾、防霜和预防、扑救森林火灾等人工影响局部天气工作，其日常工作由同级气象主管部门负责。
人工影响局部天气工作所需经费，由当地财政或者申请者承担。
第十九条各级气象主管部门应当按照同级人民政府的要求，制定人工影响局部天气工作计划并组织实施。
飞行管制、民航、电信、交通、公安、保险等有关部门应当按照职责分工，配合气象主管部门做好人工影响局部天气的有关工作。
第二十条各级气象台(站)应当提高灾害性天气的监测、预报水平和服务质量，充分利用气象预报、灾害性天气警报和各种气象信息，为各级政府部署、指挥防灾减灾提供决策服务。
各级气象台(站)应当参与重大气象灾害的调查、评估。
第二十一条气象台(站)在确保公益性气象无偿服务的前提下，可以根据用户需求开展气象有偿服务。
气象有偿服务的范围、项目、收费等，按国务院的有关规定执行。
第六章气象资源的开发利用与保护
第二十二条各级气象主管部门应当组织对本地区气候资源的综合调查，制定气候资源区划，提出利用、保护气候资源的建议，参与气候资源开发利用项目的实施。
第二十三条气象主管部门应当组织对城镇建设规划、重点建设工程、重大经济开发项目和大型太阳能、风能等气候资源的开发利用项目的气候可行性论证。经论证确认会破坏气候资源、导致气候灾害的，不得审批立项。
第二十四条具有大气环境影响评价资格的单位进行工程建设项目大气环境影响评价时，应当使用气象主管部门提供或者经其审查的气象资料。
诉讼、保险等活动所需的气象资料，由气象主管部门所属单位提供。
第七章气象行业技术监督
第二十五条省气象主管部门实施对气象行业的技术监督。
气象台(站)实行国家统一的气象技术标准、技术规范和技术规程。
省气象主管部门对农业、林业、农垦、水利、民航、电力等部门所属气象台(站)的气象探测和业务质量进行技术监督，对大型气象设备的布局参与论证。
第二十六条气象计量器具应当依照《中华人民共和国计量法》的有关规定，经气象计量检定机构检定。禁止使用未经检定、检定不合格或者超过检定有效期的气象计量器具。
气象计量检定机构的各项最高计量标准器具须按照《中华人民共和国计量法》的有关规定，经考核合格后，方可使用。
第二十七条气象主管部门负责雷电灾害防御工作的组织管理。并会同有关部门指导防雷装置的检测工作。
防雷装置的设计审核、施工监督、竣工验收以及防雷工程的技术服务工作，由当地气象主管部门授权或者委托具有相应资质的单位承担。对新建、改建、扩建的建筑物、构筑物防雷装置的设计审核，当地气象主管部门授权的单位可以会同建设行政主管部门的有关单位进行。
防雷装置设计图纸不符合国务院气象主管部门规定的要求的，不得交付施工；未经验收合格的防雷装置不得投入使用。
第二十八条防雷装置检测机构应当按照国家公布的有关标准和规范，对建筑物、构筑物和其他设施安装的防雷装置进行检测。
防雷装置检测机构对防雷装置进行检测后，应当出具检测报告。检测报告应当真实、科学、公正。经检测不合格的，应当根据整改意见限期整改。
第二十九条从事防雷装置检测和防雷工程专业设计或者施工的单位，应当具备国务院气象主管部门规定的资质等级；从事防雷活动的专业技术人员，应当取得相应的资格证书。
第三十条从事防雷装置检测和防雷工程的设计审核、竣工验收的单位，不得从事防雷工程的专业设计或者施工。
气象主管部门应当对前款规定的执行情况进行监督检查。第八章法律责任
第三十一条违反本条例，有下列行为之一的，由县级以上气象主管部门责令改正，有违法所得的没收违法所得，可以处一千元以上一万元以下罚款；情节严重的，处一万元以上五万元以下罚款；造成损失的，依法承担民事责任；构成犯罪的，依法追究刑事责任：
(一)擅自移动、侵占气象探测场地、仪器、设施、标志、气象通信电路和信道的；
(二)擅自向社会公开公众气象预报和灾害性天气警报的；
(三)未经气象主管部门所属气象台(站)同意，传播其的气象信息进行营利性活动的；
(四)建设项目大气环境影响评价使用的气象资料，不是气象主管部门提供或者审查的；
(五)向社会传播气象预报、灾害性天气警报，不使用气象主管部门所属气象台(站)提供的适时气象信息的；
(六)不具备防雷装置检测、防雷工程专业设计或者施工的资质和资格，擅自从事防雷装置检测、防雷工程专业设计或者施工的；
(七)防雷装置设计图纸不符合国务院气象主管部门规定的要求或者防雷装置未经验收合格，擅自施工或者投入使用的；
(八)从事防雷装置检测和防雷工程的设计审核、竣工验收的单位，进行防雷工程专业设计或者施工的。
第三十二条未经省气象主管部门同意，擅自在气象探测环境保护范围内进行对气象探测有不利影响的工程建设或者其他活动的，由县级以上气象主管部门责令限期拆除、改正；情节严重又拒不改正的，可以并处五千元以上五万元以下罚款。
第三十三条当事人对行政处罚决定不服的，可以依法申请行政复议或者提起行政诉讼。
第三十四条气象工作人员和其他有关国家工作人员，导致重大漏报、错报或者贻误公众气象预报、灾害性天气警报等事故，或者丢失、毁坏原始气象探测资料、伪造气象资料的，依法给予行政处分；致使国家利益和人民生命财产遭受重大损失，构成犯罪的，依法追究刑事责任。第九章附则
气象探测技术篇8
关键词：航空气象 雷达 技术研究
中图分类号：V321.2 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）06-0012-02
如今，航空运输业正以莶豢傻仓势蓬勃发展，在带来巨大的经济社会效益的同时，也对航空安全、航空流量和航空舒适性等指标提出了越来越高的要求。根据美国国家研究委员会1995年的报告和飞行安全基金会2004年关于事故安全和趋势的NALL报告，大约所有飞行事故的1/4，所有致命飞行事故的1/3都和灾害气象有关。此外，美国联邦航空局（FAA）2004年的航空容量加强计划还指出，灾害天气导致的15分钟以上系统延误占了总延误的3/4，而这些都可以借由航空气象雷达探测到的气象状况得到较好解决。预计到2025年，整个航空市场要比现在大2倍。空域的拥挤不仅要求空管系统更加有效率，更要求航空气象服务部门能够提供准确及时的灾害气象检测、预报与分发服务[1]。由此可见，航空气象雷达的重要性必然与航空业的发展同步增长。
航空气象雷达依据其部署与管辖区域的不同可以分成三类：区域航路气象雷达，如NEXRAD（Next-Generation Radar），终端气象雷达，如TDWR（Terminal Doppler Weather Radar）、LIDAR（Light Detection And Ranging），和机载气象雷达。NEXRAD用于监视区域气象，TDWR和LIDAR是为了弥补NEXRAD在机场终端区域的不足而研发的。此外，由于受到地基设施完备性、预报准确性以及空地通信及时性等限制，仅仅依靠地面探测还不足以保证飞行安全，大型民用客机仍需强制安装具有气象、湍流、低空风切变探测等功能的机载气象雷达。
一、气象雷达探测基本原理
航空气象灾害种类繁多，概略说来主要有强降水、湍流、积冰、雷暴以及随之而来的微下击暴流和闪电、由地形等原因引起的风切变和湍流等。
气象雷达技术从非相干时代经过长期发展到相干时代，并将过渡到双极化时代。非相干气象雷达仅能探测到回波功率，提供的信息有限。脉冲多普勒相干气象雷达出现于上世纪80年代，通过测定接收信号与发射信号频率之间的差异，能比以前多测雷达取样体积内的径向多普勒平均速度和谱宽。目前性能更为先进的雷达则是双极化雷达，又称偏振雷达，它具有多普勒相干雷达的全部优点，在降雨估计、降水粒子分类、数据质量和灾害探测方面还另有提升。
1.气象回波探测原理
大气中引起电磁波散射的主要物质是大气介质（包括大气气体分子的散射，以及大气介质折射率分布不均匀引起的散射与反射）、云、降水粒子等，云、降水粒子的散射情况随相态、几何形状不同而异。
雷达接收到的信号是诸多单个回波功率的和，径向上的分辨率单元叫做库，为了使不同波长的雷达照射同样目标取得的回波功率可以直接比较，引进雷达反射率因子。雷达反射率因子和粒子直径的六次方成正比，即少数大水滴将提供散射回波功率的绝大部分。粒子的散射使原来入射方向的电磁波能量受到削弱，即为衰减。为了使原本同一强度的气象状况不因距离雷达远近而有所差异，系统需要对远处的回波进行一定的补偿。
2.径向速度探测原理
在多普勒气象雷达发射一个个脉冲波进行探测的过程中，随风移动的降水粒子使相继脉冲波散射的回波信号之间有相位变化。假设多普勒雷达与目标之间的距离为r，则雷达波发生目标到散射波返回天线所经过的距离为2r，相当于个 波长，用相位来衡量相当于 个弧度。若所发射的电磁波初始相位为，那么电磁波被散射回到天线时的相位应是 。若在相继脉冲的时间间隔T内，目标物沿径向变化了距离，相应的相位变化为 ，所以相位的时间变化率，即角频率为 ，多普勒频移为 ，为目标物在雷达径向上的运动分速度，称为多普勒速度[2]。
3.湍流探测原理
湍流是指微粒速度偏差较大的气象目标，只与微粒速度的统计标准差有关。不同直径的降水粒子具有不同的下落速度，雷达探测到的径向速度也就具有一定的分布，降水粒子直径差别越大，则多普勒速度的分布谱宽就越大。影响谱宽大小的非气象因素有：天线转速，转速越高，谱宽值越大；与雷达的距离，距离增加，距离库变大，距离库内的速度具有较大方差的概率也变大，所以谱宽也增加。谱宽可以用做速度估计质量控制的工具，谱宽越大，速度估计的可靠性就越小。
4.双极化探测原理
双极化雷达，又叫偏振雷达，同时发射水平方向与垂直方向的极化电磁波。额外的垂直极化电磁波使区分气象回波和非气象回波成为可能，地杂波、海杂波、异常传输路径的影响也都可以通过双极化技术减轻。另外，双极化雷达还拥有雨雪区分、冰雹探测、强降雨率估计和冰冻层识别等能力。该技术可以精确描述冻雨、雪、雨水区域，帮助地勤在冬季风暴期间规划。
5.距离、速度模糊
雷达发射脉冲的重复频率是测量多普勒频率信息的采样频率，按照Nyquist采样定理可知，某一脉冲频率最高只能测量 的多普勒频率，即 。把 关系代入上式，可得 ，考虑到实际上有正有负，所以脉冲重复频率为的雷达能够准确测量的多普勒速度范围为： 。若实际降雨区的平均多普勒速度超出这一范围，就称为速度模糊现象。
如要增加最大不模糊速度的范围，除了选择较长的雷达波长外，只需增加雷达的重复频率F就可以了。但是增加雷达的重复频率，会使雷达的最大探测距离减小，因为 ，式中为光速。可见，当雷达波长选定后，雷达测速范围与测距范围的乘积为定值，要求测距范围足够大时，其相应的最大不模糊速度必然减小，要求测速范围足够大时，其相应的测距范围必然减小[3]。
二、区域航路气象雷达
NEXRAD是由美国研发用于探测降水和大气运动的高分辨率多普勒雷达网，组成该网的雷达称为WSR-88D，工作在S波段（波长10cm），可以显示降水和大气运动的网格图像，以供气象学者识别、跟踪、预测危险天气。WSR-88D有两种可选择的工作模式：低速晴空模式用于分析大气运动，高速模式用于跟踪降水。NEXRAD强调自动化，WSR-88D的天线依据事先定义的体扫模式运动，每种体扫模式都是一组控制天线转速、收发模式、仰角的指令集。选择雷达安装位置时需考虑使雷达探测范围之间有最大的重叠区域，以便应对个别雷达失灵的情况。如有可能，雷达选址还要方便维修。美国本土雷达网的分布几乎覆盖了除美国西部的一些山区外的1万英尺以上的高度。图1为美国（除阿拉斯加、夏威夷）的WSR-88D部署覆盖图。作为区域监视雷达，WSR-88D网络为航空系统提供雷暴跟踪和湍流预警服务。通过把雷暴前端分解为轻、中、重、极重湍流区，叠加在航图上，并实时地与飞行航线比较。飞行员因此得到提前警报，使得飞机可以在不改变到港时间的情况下，只需细微修改航路即可在湍流区域穿行。这不仅提供更平稳的飞行，还可以节省燃油，减少地面延时。
三、终端航空气象雷达
终端多普勒雷达（TDWR）由FAA主持，林肯实验室在80年代末至90年代初设计，现部署在美国45个主要机场，用于加强空中交通安全，布置见图2。
TDWR与WSR-88D都使用被圆顶保护的抛物线状天线，通过线性水平极化扫描一系列仰角来获得空间体信息。两者又有7点不同：①TDWR需要操作员的介入更少；②TDWR使用6cm波段（C波段），WSR-88D使用10cm波段（S波段），这虽然影响到距离折叠和速度折叠，但C波段雷达最严重的问题是衰减；③波束宽度不同，TDWR为0.6°，WSR-88D为1°；④TDWR有更好的距离分辨率，150m或300m，WSR-88D为250m和1000m；⑤烧哂胧据质量相关的算法如杂波抑制、距离去折叠和速度去模糊等有显著的不同；⑥TDWR比WSR88-D扫描快，使用的仰角与WSR-88D显著不同，方便监视高速发展的对流天气现象。⑦TDWR是用于短距离分析的。图3表明TDWR比WSR-88D更能够观察风暴的内在结构特征。
TDWR的高分辨率数据虽然可以提供风暴结构的重要信息，但也有一些与数据质量相关的限制，如：窄波束扩大了仰角之间的垂直空白；比WSR-88D更有严格的地杂波抑制可能损失气象信号；5cm波长造成的严重信号衰减等。衰减会导致沿着径向方向损失信号，回波越强，信号损失越大，会因信号损失导致低估降水量。TDWR的杂波抑制算法把48nm范围内所有库都进行滤波（48nm也是多数产品的显示范围），经常出现的沿零速度线方向的信号损失就是由于TDWR的杂波抑制造成的。使用TDWR时应考虑存在衰减、范围、速度去模糊等这些限制。如图4，TDWR不能探测到锋面，而WSR-88D恰好可以作为弥补。
为了应对晴空湍流、晴空风切变等，有的机场还安装有激光雷达LIDAR，如香港大屿山国际机场为了应对春天多发的晴空风切变和湍流，于2002年安装了世界上第一部为机场提供报警服务的激光雷达。
四、机载航空气象雷达
美国的民用机载气象雷达研究目前处于世界领先水平，从70年代到90年代的20多年里，美国科研单位和生产厂商进行了大量的研究和试验，终于将机场地杂波抑制到雷达接收机的线性动态范围内，在强的地杂波背景下成功探测到微下击暴流、低空风切变危险区的存在，并清楚地显示给机组人员。当前国外民用机载气象雷达所采用的探测技术有多普勒技术、双极化技术、红外技术、激光技术、圆极化技术及双频技术等，但采用脉冲多普勒技术的民用机载气象雷达为主要设备。
机载气象雷达的国际标准主要有ARINC公司（Aeronautical Radio， Inc）的708A-3标准，和RTCA公司（Radio Technical Commission for Aeronautics）的DO-220标准。机载气象雷达相关标准对航空电子设备制造商进行规范，引导新设备最大可能朝着标准化的方向前进。这两个标准对机载气象雷达的用途、组成、性能、电子电气接口、测试方法等做出了详细的规定。
机载气象雷达的主要生产商是Rockwell Collins和Honeywell，A380安装Honeywell的RDR-4000，B787安装Collins的WXR-2100。这两个型号的机载气象雷达都是全自动的，它们都可以在所有量程、所有高度、所有时间，在不需要飞行员调整仰角和增益的情况下，自动去除地杂波，简化飞行员的训练要求和工作负荷，增加安全性。自动模式给飞行员提供的是最佳配置、最佳显示，而这在以往只有最有经验的雷达操作员经过反复操作才可能获得。
机载气象雷达可探测低空风切变、高空湍流及雷暴强降水，还可用于地形测绘。地形测绘通过提供飞机前方的地形扩展飞行员的视野，是视景增强系统的重要组成部分。
同一强度的大气状况在不同的地方由于湿度、温度等原因的不同，造成飞机收到的回波强度不一样。如同地基雷达需要本地化配置一样，为了更准确地反映实际天气情况，机载气象雷达也将根据飞机所处地域、季节的不同，自动地适应当时当地的气象特征，对雷达参数进行调整。
五、总结展望
美国为世界上雷达网最完善的国家，却也运营着7个不同的雷达网络，为公共气象服务、空管和国土安全提供气象和飞机监视。因为每个网络专注于一种任务，它们之间有巨大的重叠覆盖。如果把这些网络用一种多任务相控阵雷达（MPAR）取代，可以降低总雷达数三分之一。未来，地基航空气象雷达的趋势是多种雷达趋于统一，机载气象雷达的发展趋势是更加融入空地数据链，充分利用地面强大的探测和处理能力。
参考文献
[1]FAA Mission Need Statement #339[Z]. June 2002.
[2]张培昌，杜秉玉，戴铁丕.《雷达气象学》[M]. 北京：气象出版社. 2001：pp.211.