气象雷达是现代雷达探测的重要组成部分,它属于大气遥感范畴,可以在一定的距离外测量大气的成分、运动状态和气象要素等,是目前监测灾害性天气的重要工具。
雷达气象学是利用气象雷达进行大气探测和气象机理研究的科学,是大气物理、大气探测和天气学交叉研究的分支学科,在中小尺度灾害性天气的监测、预警和预报中占有不可或缺的地位。目前,按照探测对象,可将气象雷达分为5类,包括天气雷达、云雷达、风廓线雷达、声雷达和激光雷达,分别用于测量降雨、云、风、温度和大气成分。本课程重点介绍天气雷达。天气雷达通过主动发射电磁波,利用目标物对电磁波的散射来测量云雨目标的位置和强度,是目前唯一能观测中小尺度灾害性天气系统三维精细结构的工具。
在本门课程中我们不仅学习天气雷达的探测原理,更注重讲授如何利用天气雷达资料研究中小尺度灾害性天气系统的结构和演变规律,并且引入了星载雷达的相关课程,这是本课程的特色和创新点。本课程主要包括三部分内容:第一,雷达探测理论,学习地球大气、云、降水和地物对电磁波的吸收、散射、反射和极化等特性,其中云降水粒子散射是重点。第二,雷达信息处理,主要学习如何从雷达资料定量获取降水系统内部三维风场、粒子大小和相态分布等云微物理特征。第三,雷达资料应用,主要学习雷达在强对流和暴雨等灾害性天气中的分析和预报,以及在数值预报中的定量应用。我们也将基于雷达资料,分析典型灾害性天气系统的精细结构和演变特征,并揭示我国重大灾害性天气事件的形成机理。
希望通过本课程的学习,同学们能准确掌握天气雷达的探测理论,具备根据雷达料分析和预报天气系统的基本能力。