雷達回波綜合圖用微機作區(qū)域雷達回波綜合圖

為了提高質(zhì)量和減少人為誤差，提高拼圖速度并為今后建立強對流天氣自動監(jiān)測系統(tǒng)作好準備，我們著手進行自動拼圖的研究工作，并獲得了較為滿意的初步結(jié)果。

雷達回波綜合圖拼圖范圍和網(wǎng)格大小

拼圖是以網(wǎng)格系統(tǒng)為基礎(chǔ)的數(shù)碼信息圖。在23—36°N、113—123°N的區(qū)域范圍內(nèi)，凡頂高3km以上的氣象回波均能繪入綜合圖中。每個網(wǎng)格的行距為33.33km，列距為20km。在拼圖區(qū)域內(nèi)橫向有5格，縱向有45格，共有2475個網(wǎng)格。

自動拼圖范圍內(nèi)基本無盲區(qū)，是美國1978年拼圖范圍的2/5，基本上能適應(yīng)實際需要。

雷達回波綜合圖雷達觀測報告電碼

所確定的電碼內(nèi)容大體與現(xiàn)行電碼相似，主要是將回波廓線按回波強度分布編報。綜合圖格式主要考慮了直觀性強和使用方便兩個方面，電碼格式分為四個部分:

（1）識別段：(SDCI)YYGGy11111分別標(biāo)志日期、時間和站號。

（2）特征段：8PSHH BBBRR ADDVV等分別標(biāo)志回波中心性質(zhì)、強度、高度、位置和單體或群體的移向、移速。

（3）分布段：9ZZXX SSSSS等。編報200km范圍內(nèi)各網(wǎng)格的回波強度。

（4）結(jié)束段：99999為結(jié)束標(biāo)志。

雷達回波綜合圖拼圖處理

拼圖處理工具是內(nèi)存64K的Z—80微機，配置了SR—6602型繪圖儀。軟件用BASIC語言編制。程序分為兩大部分，第一部分上要是按設(shè)計好的格式繪制底圖和表格，占內(nèi)存為10K。第二部分是處理輸入的電碼，將處理結(jié)果送至繪圖儀繪制綜合圖，占內(nèi)存7K。下面簡述第二部分程序段的設(shè)計情況。程序框圖見圖1。

在電碼處理程序段中，為提高出圖時效，節(jié)省內(nèi)存，采取將電碼信息按字符串型式讀入處理的方式。電碼信息的處理按下列步驟進行：

（1）確寶本區(qū)域的雷達報是否按規(guī)定時間發(fā)出。

（2）判斷電報是否發(fā)送完畢。

（3）處理特征段電碼。主要是將電瑪中的P、S、HH、BBB、RR、A、DD、VV拆開分別賦入預(yù)先定義好的字符串?dāng)?shù)組或變量中去。

（4）按網(wǎng)格處理回波強度分布。電碼形式9ZZXX SSSSS…，9為指示碼，ZZ和XX為網(wǎng)格的行號和列號，SSSSS表示某五個網(wǎng)格內(nèi)的回波強度。因規(guī)定區(qū)域內(nèi)共有2475個網(wǎng)格，故定義了字符串變量，長度為2475個字符，來對應(yīng)這2475個網(wǎng)格，其編號為1—2475，相應(yīng)的字符串變量下標(biāo)也為1—2475，每個雷達站探測的范圍均在這一組編號內(nèi)。我們只要將回波強度信息按編號賦入對應(yīng)的字符串變量中，即可進行拼圖處理。

以上電碼處理完后，再計算特征點的經(jīng)、緯度，然后再將處理好的信息送到繪圖儀，按照每一網(wǎng)格的坐標(biāo)繪制回波強度分布圖，最后再填寫特征點要素等。從輸入最后一份電報到開始繪圖，微機運行時間為20s，繪制回波強度分布圖及填寫特征點要素10分鐘。從取樣到出圖55分鐘，比美國1978年拼圖慢4分鐘，比手工拼圖則速度大為提高。

雷達回波綜合圖由當(dāng)?shù)氐牡貓D和不規(guī)則的顏色塊組成，顏色從藍色到綠色、黃色、橙色、紅色到紫色，圖的旁邊有雷達站名、時間、和數(shù)據(jù)范圍，還有一條標(biāo)示著數(shù)字的豎向的顏色條，從藍色到紫色數(shù)字漸大，并標(biāo)有數(shù)字單位，為dBZ。dBZ的范圍是10—70DBZ。

在雷達圖上，顏色表示氣象雷達的回波強度，從藍色到紫色的漸進變化，代表回波強度由小到大，降雨強度逐漸提升。dBZ叫反射率因子單位，數(shù)值越高，代表降水強度越大。

一般而言，藍色回波對應(yīng)的區(qū)域表示當(dāng)?shù)乇唤邓葡祷\罩，但尚未出現(xiàn)降雨；綠色回波覆蓋的區(qū)域代表當(dāng)?shù)卣两谛∮曛?；黃色到紅色回波覆蓋的區(qū)域有中到大雨；而紫色回波的區(qū)域降水強度最大，該地區(qū)正“淪陷”于暴雨、甚至大暴雨之中，并有可能伴隨雷電大風(fēng)甚至冰雹等劇烈天氣。

雷達回波綜合圖反映降水實況時效快，圖象直觀，且圖上均標(biāo)注有降水范圍、性質(zhì)、強度、回波頂高度、降水區(qū)的移向移速及變化趨勢等，為臺站開展短時天氣預(yù)報服務(wù)創(chuàng)造了有利的條件，一些臺站在使用綜合圖時，注意結(jié)合本站的氣象要素找指標(biāo)，或與天氣形勢配合分型找指標(biāo)等，在實際工作中均收到了良好的效果。

雷達回波綜合圖回波的強度

當(dāng)雷達發(fā)別的毛磁波在傳播過程中遇到云滴、雨滴、冰晶等質(zhì)點時，電磁波能錄就有一部份反射回來被雷達所接收，雷達所接收到的能量就稱之為回波功率，具體對某一部雷達來說，與雷達距離相同的兩塊降水區(qū)，階水大的回波功率也大，回波就強；反之就弱。但回波功率(Pr)不僅與降水強度有關(guān)，還和雷達機本身的參數(shù)、降水區(qū)離雷達的距離等因子有關(guān)。因此對于同一塊降水區(qū)使用不同的雷達，或在不同的距離上進行觀測，回波功率也將不同。這就是說，不能簡單地通過回波功率來測定降水強度。所以綜合圖上標(biāo)注的“強、中、弱”是根據(jù)能反映回波強度及降水強度的雷達反射因子Z值大小來劃分的。

雷達回波綜合圖強度的應(yīng)用

在應(yīng)用綜合圖時應(yīng)注意以下幾個問題：

（1）國家氣象局劃分的降水強度是一個瞬時概念，降水量與降水持續(xù)時間有關(guān)，測雨雷達能觀測到的只是降水的瞬時強度，要得到降水量還需對觀測到的降水強度進行時間積分。

（2）測站處于強回波區(qū)的前沿，降水時間長，降水量就大，測站處于強回波區(qū)的后沿降水量就小。

（3）降水量與回波區(qū)的充實系數(shù)有關(guān)：充實系數(shù)大的降水時間連續(xù)，降水量就大，否則就小。

（4）降水量與回波的變化趨勢有關(guān)：回波發(fā)展降水量就大，否則就小。

（5）降水量與回波形伏有關(guān)：回波呈絮狀降水量就大，回波呈塊狀局部地區(qū)的降水量大。

（6）降水量與回波性質(zhì)有關(guān)：混合型和穩(wěn)定性回波降水持續(xù)時間長，降水量就大。

（7）降水量與回波的移向移速有關(guān)：綜合圖上標(biāo)注的移向移速是短時間內(nèi)得到的，實際上移向移速也是隨時間而變化的。

（8）降水量與本站的氣象條件有關(guān)。

（9）綜合圖上標(biāo)注的強度有一定的誤差，因為雷達探測時本身有一定的誤差。

以上提到的幾個注意問題，只是一般而言，其實它們之間是相互聯(lián)系，相互影響。我們在使用中應(yīng)綜合考慮這些指標(biāo)，并要結(jié)合天氣形勢，物理參數(shù)等預(yù)報工具，進行綜合分析，才能收到更好的效果。 2100433B

回波損耗：在高頻場合,反映行波在保護設(shè)備的"過渡點"處被反射的比例. 在這一參數(shù)下可直接衡量, 保護器件與系統(tǒng)的涌波阻抗的匹配程度.

回波損耗：return loss?；夭〒p耗是表示信號反射性能的參數(shù)?；夭〒p耗說明入射功率的一部分被反射回到信號源。例如，如果注入1mW (0dBm)功率給放大器其中10%被反射(反彈)回來，回波損耗就是10dB。從數(shù)學(xué)角度看，回波損耗為-10 lg [(反射功率)/(入射功率)]。回波損耗通常在輸入和輸出都進行規(guī)定。

它是指在光纖連接處，后向反射光（連續(xù)不斷向輸入端傳輸?shù)纳⑸涔?相對輸入光的比率的分貝數(shù)，回波損耗愈大愈好，以減少反射光對光源和系統(tǒng)的影響。

通常要求反射功率盡可能小，這樣就有更多的功率傳送到負載。典型情況下設(shè)計者的目標(biāo)是至少10dB的回波損耗。有時為了獲得更好的噪聲系數(shù)、IP3或者系統(tǒng)的增益就不能滿足這個“憑經(jīng)驗得出的” 10dB回波損耗的要求。

盡量將光纖端面加工成球面或斜球面是改進回波損耗的有效方法。

反射系數(shù)是反射波和入射波電壓之比，而回波損耗是反射波和入射波的功率之比。一般情況下從量級上看，功率之比是電壓之比的平方，而在對數(shù)域里功率之比是電壓之比的2倍。

因此，回波損耗與反射系數(shù)的關(guān)系為：

應(yīng)用舉例：

假若反射系數(shù)是0.1，那么：

電壓駐波比為

回波損耗為

于是

也就是說，入射波的功率到了傳輸線和射頻器件的接口處，1%的功率反射了回去，99%的功率傳了下去，如圖1所示。

在實際應(yīng)用中，我們希望無線電波全波傳送出去，是不希望有回波的，或者說回波損耗的絕對值越大越好。當(dāng)接近0的時候，回波損耗接近于無窮大，此時沒有反射波，無線電波全部傳送出去。

回波損耗是數(shù)字電纜產(chǎn)品的一項重要指標(biāo)，回波損耗合并了兩種反射的影響，包括對標(biāo)稱阻抗（如：100Ω）的偏差以及結(jié)構(gòu)影響，用于表征鏈路或信道的性能。它是由于電纜長度上特性阻抗的不均勻性引起的，歸根到底是由于電纜結(jié)構(gòu)的不均勻性所引起的。由于信號在電纜中的不同地點引起的反射，到達接收端的信號相當(dāng)于在無線信道傳播中的多徑效應(yīng)，從而引起信號的時間擴散和頻率選擇性衰落，時間擴散導(dǎo)致脈沖展寬，使接收端信號脈沖重疊而無法判決。信號在電纜中的多次反射也導(dǎo)致信號功率的衰減，影響接收端的信噪比，導(dǎo)致誤碼率的增加，從而也限制傳輸速度。在生產(chǎn)數(shù)字纜的過程中，電纜的回波損耗指標(biāo)容易出現(xiàn)不合格。