多普勒天气雷达原理与业务应用测验1答案剖析.docx
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多普勒天气雷达原理与业务应用测验1答案剖析
多普勒天气雷达原理与业务应用测验一
（一至四章）
一、填空题
1、天气雷达是探测降水系统的主要手段，是对强对流天气（冰雹、大风、龙卷和暴洪）进行监测和预警的主要工具之一。
2、RDA由四个部分构成：
发射机、天线、接收机和信号处理器。
3、PUP可以通过以下三种方式获取产品：
（1）常规产品列表；
（2）一次性请求；（3）产品-预警配对。
4、S波段和C波段的雷达波在传播过程中主要受到降水的衰减，衰减是由降水离子对于雷达雷达波的散射和吸收造成的。
5、.新一代多普勒雷达估测累计降水分布时，雷达采样时间间隔一般不应超过10分钟，除受本身精度限制外，还受降水类型（Z-R关系）、雷达探测高度、地面降水差异和风等多种因素影响。
6、多普勒雷达能测量的一个脉冲到下一个脉冲的最大相移上限是
180度，其对应的径向速度值称为最大不模糊速度。
7、径向速度图中，零等速线呈“S”型表示，实际风随高度顺时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的西风。
反之，零等速线呈反“S”型表示，实际风随高度。
逆时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的东风。
8、WSR-88D和我国新一代天气雷达的脉冲重复频率在300-1300范围内。
9、多普勒天气雷达的最大不模糊距离与雷达的脉冲重复频率成反比，相应的最大不模糊速度与脉冲重复频率成正比。
10、对于SA和SB型雷达，基数据中反射率因子的分辨率为1KM×1°，而径向速度和谱宽的分辨率为0.25KM×1°。
11、积状云降水一般有比较密实的结构，反射率因子空间梯度较大，其强度中心的反射率因子通常在35dbz以上，而层状云降水回波比较均匀，反射率因子空间梯度较小，反射率因子一般大于15dbz而小于30dbz。
12、雷达波束和实际风向的夹角越大，则径向速度值越小；实际风速越小，径向速度也越小。
13、如果一个模糊的径向速度值是45节，它的邻近值是-55节，最大不模糊径向速度是60节，那么这个径向速度的最可能值是节（-75）
14、我国的新一代天气雷达主要采用（VCP11、VCP21、VCP31）三种体扫模式。
15、雷达产品生成子系统有主要功能有：
（产品生成）；（产品分发）；雷达控制台；（第三级数据存档）。
16、主用户处理器PUP是的主要功能有：
（产品请求）；（产品数据存档）；产品显示；（产品编辑注释）；状态监视。
17、在瑞利散射条件满足的情况下，降水粒子集合的反射率因子只与降水粒子本身的（尺寸）和（数密度）有关。
18、（距离折叠）是雷达对产生雷达回波的目标物位置的一种辨认错误。
19、地物杂波主要有（固定地物杂波）和（超折射地物杂波）两种类型。
抑制地物杂波的做法是将一个距离库内径向速度在（零值）附近的那部分功率滤掉。
20、每秒产生的（触发脉冲）的数目，称为脉冲重复频率。
21、天气雷达的主要局限性有三个：
一是（波束中心的高度随距离的增加而增加），二是（波束宽度随距离的增加而展宽），三是（静锥区的存在）。
22、与发射机有关的参数有（波长λ）、（脉冲宽度τ）、（脉冲功率Pt）、（脉冲重复频率PRF）四个。
23、与天线有关的参数有（天线方位图）及（波束宽度）、（天线增益）。
24、0dBZ代表1个反射率因子单位，－10dBZ、30dBZ和40dBZ分别代表（0.1、103、104）反射率因子单位。
25、天气雷达的工作频率叫（探测脉冲的震荡频率），而脉冲重复频率是（每秒钟触发的脉冲数目）。
26、后向散射截面越（大），粒子后向散射的能力越（强），在同等条件下，它所产生的回波信号也越（强）。
27、反射率因子是指在单位体积内所有粒子的（直径的六次方）的总和，与雷达探测的（波长或频率）无关。
28、降水的反射率因子回波可大致分为（积云降水回波）、（层状云降水回波）及（积层混合云降水回波）三种类型。
29、径向速度是目标物的铅直方向速度和水平运动速度在雷达波束方向的（投影）。
30、目标物的水平运动方向与雷达探测波束所在铅直平面一般是（不共面）的。
31、距离折叠算法只对（径向速度）和（谱宽）产品实施，（反射率因子）产品不实施距离去折叠算法。
32、在0℃层附近，反射率因子回波突然（增加），会形成零度层亮带。
零度层亮带通常在（高于2.4°）的仰角比较明显。
33、非降水回波包括：
（地物）回波、（海浪）回波、昆虫和鸟的回波、（大气折射指数脉动）引起的回波、（云）的回波等。
34、压、湿随高度变化的不同，导致了折射指数分布的不同，使电磁波的传播发生弯曲，一般有（标准大气折射）、（临界折射）、超折射、（负折射）、（零折射）五种折射现象。
35、气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。
当雷达波长确定后，球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于（粒子直径D）和（入射波长λ）之比。
对于（D远小于λ）情况下的球形粒子散射称为瑞利散射；而（D与λ尺度相当）情况下的球形粒子散射称为（Mie）米散射。
36、S波段和C波段的雷达波在传播过程中主要受到降水的衰减，衰减主要是降水粒子（雨滴、雪花，尤其是冰雹）对于雷达波的（散射）和（吸收）造成的。
37、由于衰减，雷达所显示的降水回波将（小于）实际的降水区，尤其是在降水区（远离雷达）的一侧。
38、PUP显示雷达回波时，所标注的回波所在高度是假定大气为（标准大气）情况下计算得到的高度。
39、多普天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测（反射率因子）,用高脉冲重复频率PRF测（速度）。
41、降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成（正比）。
与取样体积到雷达的距离的平方成（反比）。
42、在多普勒速度图上，如果负速度区面积大于正速度区面积，表示是（汇合）风场，如果正速度区面积大于负速度区面积，表示是（发散）风场。
43、探测脉冲的振荡持续时间，称为（脉冲宽度）。
在雷达波束径向方向上，粒子的回波信号能同时返回雷达天线的空间长度为h/2，称为雷达的（有效照射深度）。
二、单选题
1、标准折射的特点是什么？
（B）
A标准折射时电磁波折射的路径微微向下弯曲。
标准大气折射时可能最大探测距离增大了61%
B标准折射时电磁波折射的路径微微向下弯曲。
标准大气折射时可能最大探测距离增大了16%
C标准折射时电磁波折射的路径微微向上弯曲。
标准大气折射时可能最大探测距离缩小了61%
D标准折射时电磁波折射的路径微微向上弯曲。
标准大气折射时可能最大探测距离缩小了16%
2、折射指数的定义公式是：
（A）
AN=C/VBN=V/CCV=N/CDC=N/V
3、下列不属于从雷达回波中提取的反映降水系统状态的基本量是：
（D）
A反射率因子B平均径向速度
C径向速度谱宽D组合反射率
4、弓形回波是指快速移动的、凸状（顺移动方向）的（A）。
A线状回波B块状回波C带状回波D指状回波
5、下面哪些可导致相对高的谱宽：
（D）
A气团的界面附近，如锋面边界和雷暴的出流边界等
B湍流
C降落速度不同的不同尺度的雨和雪
D地物杂波
6、多普勒天气雷达探测最大不模糊速度与雷达参数（C）成正比
A脉冲重复频率B脉冲宽度C波长D脉冲功率
7、距离去折叠算法的优点不正确的是：
（B）
A可确定最大不模糊距离外的速度和谱宽
B可避免引起回波叠加
C可减缓多普勒两难
8、速度退模糊算法的优点错误的是：
A为基本和导出产品算法提供尽可能好的基速度数据（C）
B可识别大于Vmax的速度
C可避免模糊或掩盖重要的气象特征
D能保存诸如阵风锋、风暴顶辐散、中气旋和TVS等重要特征
9、对于相同的脉冲重复频率，C波段雷达的测速范围大约是S波段雷达测速范围的（A）。
A1/2B1/3C1/4D1/5
10、通常在强对流风暴出现的情况下使用（A）体扫模式。
AVCP11BVCP21
CVCP31DVCP41
11、下列选项中，（A）不是多普勒天气雷达的主要应用领域。
A.沙尘暴的探测和预警B.强对流的探测和预警
C.降水估计D.改进数值预报模式的初值场
12、在多普勒速度图上，某一点所谓零速度是指该点处的实际风向（A）。
A垂直于该点的径向B平行于该点的径向
C与该点的径向成45°交角D不定
13、多普勒天气雷达测量散射粒子径向速度的主要方式是通过测量相相继返回的两个脉冲之间的（B）
A距离B位相差C时间差D速度差
14、对中层径向辐合描述正确的是（A）。
a.通常指2-18km的集中的径向辐合区
b.通常指1-4km的集中的径向辐合区
c.通常指0-6km的集中的径向辐合区
d.通常指10-30km的集中的径向辐合区
15、瑞利散射情况下冰球的后向散射截面大约只有同样大小水球的（A）倍。
A1/5B1/10C5D10
16、下面哪种气象特征和气象条件不会导致相对高的谱宽？
D
A雷暴B风切变
C湍流D降落速度相同的尺度相同的雨和雪
17、在瑞利散射时，散射截面Qs比后向散射截面
（B）。
A大B小
C相等D不好比较
18、在PPI上有一条对流回波带，由远处逼近本站时，在远处只有少数几块回波出现在荧光屏上，随时间逐渐逼近本站，形成一条排列紧密的回波带，这是（A）。
A距离作用B气象目标反射因子Z的作用
C对流发展的结果D地物挡住。
19、如果雷达发射功率很大，接收机灵敏度也很高，那么天气雷达的探测能力主要取决于（A）。
A雷达电磁波束能否有效照射到降水云中
B反射因子大小
C大气对电磁波的长距离吸收
D介质对电磁波的衰减
20、在PPI的荧光屏上有一块回波，在1小时内由距雷达100公里处向雷达站移来，移近约30公里，荧光屏上显示的回波功率增强一倍，范围也扩大一倍，你认为这块降水回波说明（B）。
A降水区扩大并大大增强
B降水区扩大，但没有明显增强
C降水区既没扩大也没增强
D降水区没有扩大，强度增强
21、以低仰角探测到在雷达站西北方位300公里处有一块30—35dbZ回波区，可是当时雷达站及其周围地面观测均无降水（雷达站天线高度为200米，以0°仰角探测），这块回波可能是（C）。
A地物回波B层状云的云顶回波
C发展中积状云的中部回波D层状云的零度层亮带
22、强度不变的同一积雨云从雷达站的3150方向200kM处向东南方向移动，在雷达上看起来积雨云回波的强度愈来愈强，这是因为（D）。
A积雨云高度愈来愈高B积雨云尺度愈来愈大
C大气的衰减愈来愈小D距离衰减愈来愈小
23、雷达能够探测降水天气系统内部结构的原因在于降水粒子对于雷达发射的电磁波的（A）
A后向散射B前向散射C反射D折射
24、在识别γ中尺度（2～20km）系统的新一代天气雷达速度图像特征时，若γ中尺度系统在雷达探测区的正北方，当一对最大入流/出流中心距RDA不是等距也不在同一雷达径向时，若最大出流中心更靠近RDA并且最大入流中心位于雷达径向左侧时，表示γ中尺度系统的流场为（D）
A气旋式辐散B反气旋式辐合C反气旋式辐散D气旋式辐合
25、导致过高估计回波顶高的原因是（B）
A.距雷达近距离处
B.雷达旁瓣回波
C.使用波速中心线计算
D.在雷达最高一层仰角上，即使探测到降水回波，但没有向上的垂直外推
26、某天气雷达的最大探测距离是300公里，雷达的脉冲重复频率是（C）。
a.2500Hzb.1000Hzc.500Hzd.3000Hz
27、使用PPI上的雷达资料时，不同R处回波（B）。
a.处于相同的高度上b.处于不同的高度上
c.处于相近的高度上d.不必考虑其它因素
28、通常，冰雹云的雷达回波比一般积雨云强，是由于冰雹云比积雨云的（C）。
a.水平尺度大b.对流强
c.云中粒子的尺度大d.垂直尺度高
29、雷达探测脉冲在大气中传播，遇到降水粒子产生雷达回波，这种现象是（D）。
A、粒子对电磁波的反射B、粒子对电磁波的折射
C、粒子对电磁波的散射D、粒子对电磁波的后向散射
30、下面哪种说法正确？
（A）
A我国新一代天气雷达（S波段）的天线增益≥44dB
B我国新一代天气雷达（S波段）的天线增益≤54dB。
C我国新一代天气雷达（S波段）的天线增益≤44dB
D我国新一代天气雷达（S波段）的天线增益≥54dB。
三、多选题
1、以下关于dBZ描述不正确的是（ac）。
A．dBZ值越大，降水也越大
B．dBZ是反射率因子的对数表示
C．dBZ是回波实际功率与最小可测功率比值的对数表示
D．瑞利散射条件下，
2．多普勒雷达基本谱宽产品可用于（ac）。
A、评估径向速度可靠性；B、确定径向速度大小；
C、识别系统边界；D、判断降水强度。
3、多普勒雷达的局限性（abd）使其探测能力下降或受限
A、波束中心的高度随距离增加
B、波束中心的宽度随距离增加
C、距离折叠
D、静锥区的存在
4、某一天气系统从西北方向移向雷达站，右图为某一时刻雷达探测到的径向速度图，其中分析正确的有（ac）。
A：
锋区已移过雷达站
B：
锋区仍然在雷达站西北向，还未到达雷达站
C：
锋前为西南风，锋后基本为西北风
D：
风向随高度顺转，风速随高度增加
5、以下各项中可能导致谱宽增加的非气象条件有：
（A、C、D）
A、天线转速B.风切变
C.距离D、雷达的信噪比
6．天气雷达可以通过（ABCD）估计和识别在暴洪预报中发挥作用。
A雨强估计
B低空急流识别
C降水持续时间的估计
D次流域面积上累积降水的估计
7、某雷达站天线喇叭口海拔高度1km,最低探测仰角0°，则根据测高公式，在标准大气条件下，雷达对230km和460km处气象目标的最低探测高度分别为（BD）。
A:
3.11kmB:
4.11kmC:
12.45kmD:
13.45km
8、平均径向速度产品的局限性（abc）
A.距离折叠B.速度退模糊
C.与雷达波速垂直的风被表示为0
D.难以确定相对与地面的风场信息
9、关于体积扫描模式VCP21的说法正确的有哪些？
（bcd）
A该体扫模式1分钟完成9个仰角的扫描。
B对于最低的2个仰角，采用分离取样方式CS/CD
C中间的4个仰角采用交互取样方式B
D上面3个仰角采用不考虑距离折叠的连续多普勒方式CDX
10、
右图是多普勒天气雷达回波的速度场模拟图，假定雷达站位于距这对“牛眼”中心120公里的南部，则该图具有哪些特征（ac）
A：
气旋B：
反气旋C：
辐合D：
辐散
11以下关于超折射回波说法正确的有（AC）。
A、超折射回波容易出现在逆温和/或湿度随高度迅速减小的情况下
B、超折射回波的位置稳定少动
C、超折射回波主要出现在最低扫描仰角
D、超折射回波是一种气象回波
12、层状云降水反射率因子回波的特征是（BD）
A、具有密实结构B、具有均匀纹理结构
C、具有均匀絮状结构D、零度层亮带
13、适当杂波抑制的优点是什么？
（abc）
a、使基数据整体质量得到明显改善；
b、增加了来自第一程以远的速度数量；
c、改进停留在晴空模的能力；
d如果雷达周围有高山等回波很强的地物，其造成的回波难以完全滤除，将会有明显的地物杂波。
14、新一代天气雷达的应用领域有哪些（ACD）
A对灾害性天气的监测和预警。
B定量估测局地降水.
C获取风场信息。
D改善高分辨率数值天气预报模式的初值场
15、信号处理器完成三个重要的功能（abd）
A地物杂波消除
B模拟信号向数字化的基本数据的转换
C由宽带通讯线路从接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种产品
D退多普勒数据的距离折叠
16、88D的PRF有下面哪些？
（ac）
A322赫兹b122赫兹c1181赫兹d1451赫兹
17、雷达地物回波出现增强、增多时，是雷达波束发生了（AC）。
（A）超折射（B）负折射（C）临界折射（D）无折射
18、用单部多普勒雷达所探测到得径向速度解释大片风场结构时，应遵守的前提是（AB）
A只能用低仰角的PPI径向速度产品
B假定同一等高面的风场均匀
C无垂直风切变
D只能用高仰角的PPI径向速度产品
19、多普勒雷达基本谱宽产品可用于（AC）。
A、评估径向速度可靠性；B、确定径向速度大小；
C、识别系统边界；D、判断降水强度。
20、天气雷达的取样方式（ABC）
A.CS/CDB.BC.CDXD.CSE.CD
21、关于超折射，正确的描述有：
（BCD）
A波束路径的曲率小于地球表面的曲率
B形成超折射时，雷达波遇到地物所产生的向后的反射波也沿同样的路径返回到天线
C在PPI上，超折射回波常常是一些呈辐辏状排列的短线
D超折射是因为大气中折射指数n随高度迅速减小造成
22、关于CINRAD-SA使用的扫描方式描述，错误的是（AD）
AVCP31规定5分钟内对14个具体仰角的扫描
B降水模式使用VCP11或VCP21
CVCP21规定6分钟内对9个具体仰角的扫描；
D晴空模式用VCP11或VCP21
23、多普勒速度场上“零速度”的含义是（AB）。
A：
实际风为零B：
实际风与雷达波束垂直
C：
实际风与雷达波束平行D：
实际风与距离圈垂直
24、导致谱宽增加的非气象条件为：
（ABD）
A天线转速B距离C出流边界D雷达的信噪比。
25、雷达地物回波出现增强、增多时，是雷达波束发生了（AC）
A超折射B负折射C临界折射D无折射
26、由于地球曲率、充塞系数等原因，天气雷达尽可能使用（AB）资料。
A低仰角B近距离C高仰角D远距离
27、平均径向速度产品的局限性（ABC）
A距离折叠B速度退模糊
C与雷达波速垂直的风被表示为0
D难以确定相对与地面的风场信息
28、多普勒雷达数据质量控制主要的几个方面（AC）
A.距离去折叠B.改变雷达参数
C.速度退模糊D调整雷达探测仰角
四、简答题
1、什么是地物杂波污染？
地物杂波污染在三种基本产品上的特点是什么？
地物杂波污染是雷达波束照到山、建筑物等非气象目标时产生的回波。
地物杂波在反射率因子产品上表现为高的反射率因子值；在径向速度产品上表现为径向速度接近零；在谱宽产品上表现为谱宽值为零。
2、简述零度层亮带形成的原因？
答：
（1）、融化效应：
冰粒雪花从零度以下降落到零度以上的高度时，开始融化，融化十分之一时，小冰球的后向散射能力就从原来时水球的五分之一变成了十分之九，后向散射能力迅速增加。
（2）、碰并效应：
由于融化使降水粒子表面变粘，互相碰并增长，粒子向后散射能力与粒子直径的六次方成正比，粒子的增大使得向后散射能力迅速增大。
（3）、粒子的下落末速度增大：
通过融化和碰并过程，粒子迅速变大，因此在重力作用下速度变大，粒子的迅速降落，使得在零度层下面一点的位置降水粒子大大减少。
3、简述超折射和负折射对应的大气状况（气象条件）。
产生负折射的气象条件是：
湿度随高度增加，温度向上迅速递减。
在盛夏大陆的中午，大气底层温度递减率有可能大于干绝热递减率，从而出现负折射。
冷空气移到暖水域上空时，也有可能产生负折射现象。
产生超折射的气象条件：
超折射是因为大气中折射指数n随高度迅速减小而造成的。
气温向上递增，同时水汽压向上迅速递减，也就是常说暖干盖的大气层结。
4、根据图1到图4，找出与之相应的风廓线分布。
A——————————3——————B——————4——————————
C—————————1———————D——————2——————————
4、指出下图有哪几种类型的回波（西北和北部为山区）？
并说明原因
图5
答:
有位于左侧的超折射地物杂波和位于右侧的降水回波。
西南方位平原地区超折射地物杂波成典型放射状，而西北方位米粒状回波代表山区的超折射回波。
夜间逆温
5、指出下面分别是什么类型的回波
图6同频雷达干扰
图7稳定性层状云降水
图8零星对流性降水
图9对流性混合降水
图10晴空回波
6、运用距离去折叠算法解释下图11紫色部分的原因。
图11
7、分析图12中的径向速度图像
图12
8、如何简单区分逆速度区和速度模糊区？
答：
①逆风区周围可观测到0速度线或0速度区，而速度模糊则观测不到。
②逆风区的值相对较少，而速度模糊区的值相对较大。
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