天气雷达:扫描暴雨的“透视眼”
作者 陈正伟 于衡 姜俊娆
发表于 2026年3月

近年来,极端暴雨事件频发,对人民群众生命财产安全构成严重威胁。作为扫描暴雨的“透视眼”,天气雷达凭借实时监测、精准预警等功能,成为防灾减灾的“第一道防线”。下面,就让我们一起揭开天气雷达的神秘面纱。

什么是天气雷达

天气雷达是气象雷达的一种,也是监测和预警强对流天气的主要工具。其核心功能是电磁波的发射与接收,工作原理可通过以下三个步骤加以说明。

发射与散射

天气雷达向空中发射脉冲电磁波,在遇到云、雾、雨、雪等降水粒子时,电磁波会被其散射和吸收,部分能量返回天气雷达接收器。

信号解析

天气雷达对接收到的这部分能量进行分析,具体从时间差、能量差、相位差等维度反演出降水粒子的空间分布、运动速度、强度分布、垂直结构及物理特性(如形状、相态),进而确定降水的宏观特征与微物理属性。

多维度探测

天气雷达中的对数中频放大器可输出与输入信号强度呈近似对数的信号,从而追踪云雨回波的动态变化,直观呈现暴雨演变趋势。由计算机控制的天气雷达还能自动处理气象资料,对降水量、气流速度等进行精准分析,以更准确地判断暴雨发展趋势。

天气雷达发射的电磁波主要有三个波段。我国根据地域特点,在不同地区采用不同的电磁波段。沿海地区台风、强降水现象频发,所以该区域的天气雷达主要发射S波段,其波长约10厘米,穿透力强。内陆地区极少受台风影响,所以在本区域的天气雷达主要发射C波段,波长为5厘米,反射灵敏。

本文刊登于《科学之友》2026年5期
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