雷達回波的判斷與分析

黃強 張金鳳 張會貞

摘要：本文針對不同回波特征進行分析，探討不同降水系統下雷達回波特征，區分氣象回波和非氣象回波的差異，以精確分析判斷氣象雷達回波，為夏季災害性天氣和短視天氣預報提供可靠數據資料。

關鍵詞：雷達回波;降水系統;判斷分析

中圖分類號：S163文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190615063

1不同回波特征分析

1.1層狀云回波

在平顯上通常要適當抬高仰角才看得到層狀云回波，呈均勻片狀，回波暗淡、強度弱、邊緣模糊猶如薄紗，探測距離約幾十公里。在高顯上看回波呈一水平帶，底部較平整、不接地，高度為1.4～8.7km（常反映陰天無降水）。

1.2層（波）狀云降水回波

在平顯上，層（波）狀云降水回波呈均勻片狀，強度弱到中等，范圍大，內部沒有明顯塊體結構，邊緣發毛，破碎模糊。在高顯上回波頂部平坦，且較均勻常看到0℃層300～1000m 的亮帶，高度為3.6～8km（常反映大范圍穩定性持續降水）。

1.3對流云回波

在平顯上回波呈小塊狀，有時零散孤立，有時排列成帶狀和不規則形狀。高顯上常呈柱狀、針狀，底部不接地，強度為中等，高度為2.2～4.9km（為無降水）。

1.4陣雨回波

在平顯上回波呈孤立分散的小塊單體或回波群，結構較松，邊緣不清晰，單體水平尺度在10km以下，強度中等。高顯上回波呈針狀頂部發毛，結構松散，回波高度在7～8km以下，回波底部接地（常反映短陣雨）。

1.5雷雨回波

在平顯上回波塊體結識、肥大、緊密、輪廓清晰、邊緣多折，單體水平尺度在10km以上，強度特強，很明亮。在高顯上呈柱狀，低的僅5～6km，高的可達17～18km（常反映短暫雷雨）。

1.6雹云回波

在平顯上塊體較大，結構緊密，發展急劇、多棱角、突起或小切口，移動迅速，強度特強，回波單塊體范圍小于10km。在高顯上強度最大值常出現在高于0℃等溫線2～3km以上，云頂很高常在12～13km以上.通常呈針狀接地的是陣雨回波，不接地的是對流云回波，平顯上看單塊體回波范圍>10km、高顯呈柱狀，此回波可判定為雷雨回波。

2不同降水系統的雷達回波特征

2.1暖鋒回波

暖鋒回波由范圍較大的連續性降水構成。暖鋒降水區域幾乎超過一個雷達站的有效視野范圍，因此在平面位置顯示器上只能看到降水區域一部分。在穩定性暖鋒降水區中，屏幕上回波連接成片，邊緣呈絲縷狀或棉絮狀，強度分布均勻，在不穩定性暖鋒降水區，大片均勻降水回波中夾雜有較強對流單體。這些回波單體移動方向與整個降水系統移動方向略有差別，較強單體位置常排列成帶。

2.2氣團內部熱對流雷暴回波

這種雷暴產生在內部，其對流單體回波在平面位置顯示器上呈零散無規則分布，常出現在平原中山丘或湖面上島嶼上空，對流單體尺度，通常在幾公里至十幾公里間，生命周期約數10min。

2.3冷鋒回波

通常由緊密排列成帶許多回波單體組成，當冷鋒由遠處移至距雷達站約300km時，顯示器上一般先看到排成一行離散回波塊，這是地表曲率和大氣折射（見）原因。當冷鋒移近時，雷達波束能夠掃視到云下部寬大部分，回波帶中單體變大形成一條連貫回波帶。在冷鋒經過雷達站而向遠處移去時，回波變化與上述過程相反。通常一個完整冷鋒降水系統長度可達600km以上，因此一個站僅能探測到整個冷鋒系統一部分。有時雷達觀測到冷鋒系統不止包含1條雨帶。冷鋒回波帶一般自西北向東南移動，但鋒前或冷鋒上空暖區常吹西南風，因而回波帶中單體常向東北或偏東方向移動，與回波帶整體移動方向之間有一夾角。

2.4人字形回波

在氣團內部出現的雷暴帶，其回波結構和冷鋒回波帶很相似，但移動速度較快，有時在雷達屏幕上可同時出現2條以上颮線回波帶。河北地區出現人字形、帶狀颮線回波方位常在330°～90°，人字形回波可由低壓產生，但若人字形回波是由2條回波帶靠攏形成的，則反映天氣較強烈，中心降水多為大雨或暴雨。

2.5帶狀回波

帶狀回波通常由很多對流單體排列而成，長度可由幾十公里至幾百公里，寬度由十幾公里至幾十公里，強度中等或強以上，常為鋒面，颮線回波。單體結構緊密、明亮，這種回波群容易合并增長，其發展結果往往形成強烈雷雨云。

2.6零散孤立回波

零散孤立回波是指各個回波單體之間距離較遠，分布較散，排列無一定規律回波。這種單體回波尺度小，清洗、明亮、結構緊密，強度可為中等、強、特強，反映了熱雷雨天氣。

2.7V型缺口回波

V型缺口回波出現在強雷暴云遠端，由大水滴，冰雹對電磁波強烈吸收，衰減造成的陰影。V型槽夾角深處常為降雹中心。這種回波一般是絮狀回波邊緣呈V型缺口夾角深處常為降雹或絮狀回波內有多個塊狀單體，單體的最強點處產生降雹，這種回波出現方位一般在330°～90°。

2.8指狀回波

指狀回波是從強烈積雨云母體中迅速向外突出，呈指狀回波，指狀附屬物短而粗，明亮、清晰且強度強。指狀回波是冰雹天氣一個特征，常是單獨一個塊狀單體，出現在90°～180°。河北地區冰雹識別指標見圖1。

雷暴天氣回波常伴有大風出現，從地面觀測到大風來臨前時，當時風力突停，變為靜風，過幾分鐘后風向突變大風突起而后伴隨將是雷雨。大風時從雷達終端高顯上可看到云柱傾斜，或云柱中間靠上位置甚至出現云柱斷為兩截。再一種就是混合形絮狀回波，在平顯上看絮狀回波在大范圍片狀或絲縷狀層狀云降水回波內部，分布著一個個對流云降水回波單體，強度多為中等或強。高顯上可看到層狀云降水回波，又可看到一個個垂直發展柱狀單體，這些單體有時發展不旺盛，頂部高不超過10km，還可看到0°層亮帶，有時也發展成較強烈雷雨回波，這種回波常為穩定性陣雨或穩定性雷雨回波，以穩定性降雨為主。

3非氣象回波判斷與氣象回波的區別

非氣象回波是指山脈、丘陵、島嶼、海岸線、高大建筑物、鐵路、高壓電線等地貌地物引起的雷達回波，邊緣清晰、形狀、高度、位置都不隨時間改變，地物回波強度穩定。

海浪回波是由海浪及其浪花反射雷達電磁波產生的回波。平顯上其由許多針狀回波體呈扇狀向外輻射，強度較弱切均勻，距離較近，回波強度和范圍隨海風增強而增大。

超折射回波，在特殊氣象條件下，終端上出現平常觀測不到遠距離地物回波，即超折射回波。在平顯上超折射回波不強時，其由許多米粒狀、芝麻狀回波點組成松散集合體，超折射強時，回波點增多面積增大，形成大片或帶狀腳明亮回波區和近距離地物回波相似。

奇異回波，通常指晴空時出現的回波，由大氣折射指數突變或鳥群，昆蟲群對雷達電磁波反射作用引起。回波形狀多種多樣，有線狀、點狀、細胞狀、層狀等，奇異回波通常是某些天氣現象的一種反映。

干擾回波是一種有源干擾，有同頻率干擾和同波長干擾，同頻率干擾，干擾嚴重時使整個顯示終端熒光屏變白，難以區別氣象回波。同波長干擾是一條或多條螺旋線。

4氣象回波與非氣象回波區別

氣象回波是水汽凝結物的回波，主要包括云和降水回波。非氣象回波是指地物回波、海浪回波、超折射回波和奇異回波，氣象回波與非氣象回波相比，在形狀、強度、高度、內部結構和位置變化等方面、都有明顯不同。可根據對回波特征的了解做好天氣預測預報。

參考文獻

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作者簡介：黃強（1978-），男，碩士研究生，工程師，研究方向：氣象服務與防災減災。