為了彌補(bǔ)現(xiàn)有業(yè)務(wù)雷達(dá)的探測(cè)盲區(qū),增強(qiáng)小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣監(jiān)測(cè)能力,廣州市氣象部門自2017年開始組織開展X波段相控陣?yán)走_(dá)(XPAR)布網(wǎng)觀測(cè)試驗(yàn),截至到2020年1月,已經(jīng)建成5部具備雙偏振功能的X波段相控陣?yán)走_(dá)。X波段相控陣?yán)走_(dá)通過(guò)一體化和模塊化設(shè)計(jì),體積小、運(yùn)行穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,但是對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)提出了更高的要求;相控陣?yán)走_(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)可靠,能夠清晰地識(shí)別出融化層特征�？焖賿呙梵w制有利于天氣系統(tǒng)的精細(xì)觀測(cè),利用其雙偏振功能可以進(jìn)一步觀測(cè)到降水的相態(tài)演變過(guò)程。

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【部分圖文】：

圖1廣州X波段相控陣天氣雷達(dá)分布圖

廣州現(xiàn)有的CINRAD/SA雷達(dá)位于廣州市番禺區(qū),距離中心城區(qū)較近,隨著城市的發(fā)展,高層建筑越來(lái)越多,新一代天氣雷達(dá)掃描的低層仰角存在越來(lái)越大的遮擋,加上雷達(dá)掃描固有的靜錐區(qū),限制了雷達(dá)的探測(cè)能力,導(dǎo)致存在較大的探測(cè)盲區(qū)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)CINRAD/SA雷達(dá)盲區(qū)的有效覆蓋,需要在CI....

圖2X波段雙偏振相控陣?yán)走_(dá)外觀與系統(tǒng)框圖

從外觀上看,X波段相控陣?yán)走_(dá)主要由天線陣面、GPS授時(shí)系統(tǒng)、信號(hào)處理機(jī)柜、空調(diào)制冷系統(tǒng)、雷達(dá)底座和轉(zhuǎn)臺(tái)六部分組成(圖2)。從功能上,分為雙線偏振相控陣陣列天線、伺服系統(tǒng)、收發(fā)單元、標(biāo)定單元、波束控制與合成單元、信號(hào)處理單元、監(jiān)控與顯示單元和附屬設(shè)備等。雷達(dá)的主要性能指標(biāo)如表1所示....

圖4番禺相控陣?yán)走_(dá)觀測(cè)的8.1°仰角的反射率(a)、徑向速度(b)、差分反射率(c)和相關(guān)系數(shù)(d)

圖4為2020年4月5日17:48番禺相控陣?yán)走_(dá)觀測(cè)到的8.1°仰角的反射率、徑向速度、差分反射率和相關(guān)系數(shù)產(chǎn)品,圖5為廣州S波段雷達(dá)觀測(cè)的6.0°仰角的反射率、徑向速度、差分反射率和相關(guān)系數(shù)產(chǎn)品。圖像的顯示距離均為42?km。從反射率看,兩部雷達(dá)觀測(cè)的回波分布、回波強(qiáng)度基本相當(dāng)....

圖5廣州S波段雷達(dá)6.0°仰角反射率(a)、徑向速度(b)、差分反射率(c)和相關(guān)系數(shù)(d)產(chǎn)品

X波段相控陣?yán)走_(dá)相對(duì)傳統(tǒng)雷達(dá)掃描速度更快,空間分辨率更高,因此更適用于快速變化的小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)的觀測(cè)。2020年3月27日傍晚,位于南海的X波段相控陣?yán)走_(dá)觀測(cè)到一次強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴快速合并增強(qiáng),并出現(xiàn)局地小冰雹的天氣過(guò)程。在這次過(guò)程中,相控陣?yán)走_(dá)采用體掃模式,90s完成12層的....

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