雷达气象讲座.docx
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雷达气象讲座
第章雷达气象讲座
§1气象雷达概况
在1904年，德国工程师Hűlsmeyer得到一个能检测由船舶反射无线电波的装置，1922年英国科学家马可尼Marconi制造了一个利用收发连续CW波的检测在雾中或恶劣天气条件下船舶的雷达，而雷达在第二次世界大战侦察敌情中发挥了重要作用。
但是那时天气降水回波是作为干扰雷达探测空中飞行目标的对待，为此希望能消除这种干扰信号。
然而获取降水分布是气象部门长期无法解决的难题，利用雷达能得到降水分布有重要价值，到二次世界大战后1946年，美国天气局得到25部退役的军用雷达，经改装建立天气雷达站，雷达技术引用到气象部门。
至上世纪五十年代中期，开始建造专用于天气观测的雷达。
至今已有60多年历史，目前约有1000部以上的天气雷达布设在全世界各地，用于监测强对流天气和洪水监测预报，是气象部门监测、预警突发灾害性天气的有效手段之一。
随着近几年中国新一代天气雷达投入业务运行，我国短时临近天气预报水平上了一个新台阶，极大地满足了社会对冰雹、龙卷、突发强降水、台风等灾害性天气临近预警需求。
2007年7月3日16时42分江苏省高邮市天山镇发生了龙卷风，南京新一代天气雷达从16时18分已监测到龙卷风可能发生的信息，并提前半小时左右发出预警服务。
2006年8月10日温州新一代天气雷达对“桑美”台风成功进行了无缝隙监测和预警服务。
现已建成的多普勒天气雷达预测强对流灾害性天气的短时预报准确率比原来至少提高3％～5％，时效能提前几十分钟到数小时，为政府各部门及人民群众采取准确、及时的防范措施提供了科学依据，每年减少经济损失上千亿元。
新一代天气雷达除在灾害性天气预警预报、人工影响天气和云水资源利用发挥着越来越重要作用外，还在军事保障、防汛抗洪、航空安全保障、兵团与农垦的防灾减灾、林业生态建设与保护海洋环境等领域起着重要作用。
随着我国自动气象站、雷达雨量校准站、乡镇雨量站大批量布设以及激光雷达、风廓线雷达、毫米波雷达等新型雷达投入业务使用，我国雷达资料应用开始向广度和深度发展，为精细化天气预报（准确、及时、定量、定点）提供了有力地支撑，我国天气雷达资料应用开始步入发达国家先进水平行列。
雷达（RADAR）是利用目标物物对发射的电磁辐射反射，探测目标物方位和距离的无线电工具，又名为无线电定位，用于气象探测目的雷达称为气象雷达，目前在气象台站业务中的气象雷达主要是测降水分布，这种用于测量降水的雷达称为测雨雷达。
一、气象雷达和类别
主要的气象雷达有：
① 测云雷达。
是用来探测未形成降水的云层高度、厚度以及云内物理特性的雷达。
其常用的波长为1.25厘米或0.86厘米。
② 天气雷达。
是用来探测降水的发生、发展和移动，并以此来警戒和跟踪降水天气系统的雷达。
③ 圆极化雷达。
一般的气象雷达发射的是水平极化波或垂直极化波，而圆极化雷达发射的是圆极化波。
雷达发射圆极化波时，球形雨滴的回波将是向相反方向旋转的圆极化波，而非球形大粒子（如冰雹）对圆极化波会引起退极化作用，利用非球形冰雹的退极化性质的回波特征，圆极化雷达可用来识别风暴中有无冰雹存在。
④ 调频连续波雷达。
它是一种探测边界层大气的雷达。
有极高的距离分辨率和灵敏度，主要用来测定边界层晴空大气的波动、风和湍流（见大气边界层）。
⑤ 气象多普勒雷达。
利用多普勒效应来测量云和降水粒子相对于雷达的径向运动速度的雷达。
⑥ 甚高频和超高频多普勒雷达。
利用对流层、平流层大气折射率的不均匀结构和中层大气自由电子的散射，探测1～100公里高度晴空大气中的水平风廓线、铅直气流廓线、大气湍流参数、大气稳定层结和大气波动等的雷达。
在研究试验的雷达中还有双波长雷达和机载多普勒雷达等。
70年代以来，利用一个运动着的小天线来等效许多静止的小天线所合成的一个大天线的合成孔径雷达的新发展，必将加速机载多普勒雷达今后的发展进程。
机载多普勒雷达的机动性很强，可以用来取得分辨率很高的对流风暴的多普勒速度分布图。
目前用于业务气象观测的雷达主要有以下几种：
1、天气雷达：
天气雷达间歇性地向空中发射电磁波（称为脉冲式电磁波），它以近于直线的路径和接近光波的速度在大气中传播，在传播的路径上，若遇到了气象目标物，脉冲电磁波被气象目标物散射，其中散射返回雷达的电磁波（称为回波信号，也称为后向散射），在荧光屏上显示出气象目标的空间位置等的特征。
在雷达探测中，气象目标的空间位置是用雷达天线至目标物的直线距离R（亦称斜距），雷达天线的仰角和方位角来表示。
斜距R可根据电磁波在大气中的传播速度C和探测脉冲与回波信号之间的时间间隔来确定。
电磁波在大气中传播速度是略小于它在真空中的传播速度，但对斜距精度影响不大，故近似用C来表示
天气雷达多为脉冲雷达，它以一定的重复频率发射出持续时间很短（0.25～4微秒）的脉冲波,然后接收被降水粒子散射回来的回波脉冲。
降水对雷达发射波的散射和吸收同雨滴谱、雨强、降水粒子的相态、冰晶粒子的形状和取向等特性有关（见云和降水粒子的微波散射、云和降水粒子的微波吸收）。
因此，分析和判定降水回波，可以确定降水的各种宏观特性和微物理特性。
在降水回波功率和降水强度之间已建立有各种理论和经验的关系式，利用这些关系，可以根据回波功率测定雷达探测范围内的降水强度分布和总降水量。
2、脉冲多普勒雷达
脉冲多普勒雷达是利用多普勒效应制成的雷达。
1842年，奥地利物理学家C·多普勒发现波源和观测者的相对运动会使观测到的频率发生变化，这种现象被称为多普勒效应。
脉冲多普勒雷达于20世纪60年代研制成功并投入使用。
20世纪70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，脉冲多普勒雷达用于气象观测，对气象回波进行多普勒速度分辨，可获得不同高度大气层中各种空气湍流运动的分布情况。
此外，这种雷达还广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备。
装有脉冲多普勒雷达的预警飞机，已成为对付低空轰炸机和巡航导弹的有效军事装备。
3、双偏振多普勒雷达：
通过测量水平反射率、水平垂直反射率差、差分传播常数、零延迟和线性退极化比，反演出有关粒子形状、尺寸、指向角和介电常数等参数，实现对目标特性的识别。
可测量气象目标的强度、速度和极化信息，从而更准确地进行气象预报。
该雷达适用于航空气象保障、气象科学研究和人工影响天气等不同领域。
4、激光雷达：
激光雷达用激光器作为发射光源，工作在红外和可见光波段的雷达称为激光雷达。
它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。
将紫外线脉冲发射到大气层，沿着它的轨迹，光被小颗粒散射开。
空气中颗粒物越多，所反射的光越多。
而反射到激光雷达系统的光被望远镜和敏感的检测器接收，
激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。
由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。
发射系统是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。
激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法按照探测的原理不同可以分为米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射、荧光、多普勒等激光雷达
5、风廓线雷达：
这是通过向高空发射不同方向的电磁波束，接收并处理这些电风廓线雷达基础上增加声发射装置构成无线电——声探测系统，可以遥感探测大气中温度的垂直廓线磁波束因大气垂直结构不均匀而返回的信息进行高空风场探测的一种遥感设备。
风廓线雷达利用多普勒效应能够探测其上空风向、风速等气象要素随高度的变化情况，具有探测时空分辨率高、自动化程度高等优点。
在。
风廓线雷达能够提供以风场为主的多种数据产品。
其基本数据产品包括径向速度、谱宽、信噪比、水平风向、水平风速、垂直速度和反映大气湍流善的折射率结构常数Cn2等的廓线。
6、雷达高度计：
主要用于测量海面至卫星高度的微波遥感器
7、散射计：
一种用于测量目标表面（有时是体积）的散射或反射特性的有源微波遥感器。
它不用于成像，对空间分辨率要求不高，但比成像雷达能更详细地观测目标的散射特性。
各种物体对电磁波有不同的散射特性。
散射特性与物体的复介电常数、表面粗糙度以及散射计工作频率、极化、入射角等有关。
通过大量的理论和实验工作，确定这些参数之间的定量关系，求出表征物体性质的散射系数，可以分辨出不同性质的物体。
雷达散射计常用来测量雷达目标随入射角变化的散射系数，和不同极化对散射系数的影响，用来观测海面、海浪，监视海面污染，探测土壤湿度和地面粗糙度。
散射计的体制有连续波、脉冲、多普勒连续波和调频连续波。
天线有扇形波束和锐波束二种，以适应机载和地面测
8、合成孔径雷达：
利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达，也称综合孔径雷达。
合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。
所得到的高方位分辨力相当于一个大孔径天线所能提供的方位分辨力。
§2几种重要气象雷达的工作原理
一、测雨雷达的工作原理
当测雨雷达发射的电磁波辐射遇到云中测量的水滴或冰晶时，水滴或冰晶要对入射的电磁波吸收和向四周散射，其中部分又重新返回到雷达天线，雷达测量到的是水滴或冰晶对雷达发射电磁辐射的后向散射辐射，也就是雷达降水回波，这种后向散射辐射越大，讯号越强，回波强度Z也越大。
雷在波强度取决于云中水滴的数目和水滴尺度，也就是云中的含量水量有关。
当出现降水时，
传统的雷达由天线、天线转换开关（用于发射讯号与接收讯号间转换）、触发信号发生器、发射机、接收机和显示器组成，为控制天线的转动还需求天线伺服系统。
1天线：
测雨雷达天线是用于发射探测电磁辐射脉冲和接收由云雨粒子对雷达发射电磁辐射的后向散射辐射，天线的作用是将由发射机发出的电磁波辐射集中为窄的波束，向某一方向发射，因此雷达天线具有强的方向性，由此可以确定目标的方向。
为由雷达确定云雨粒子的方向和距离，也必须以与发射方向同一相反方向接收雷达发出的电磁波辐射，因此只有当雷达发出的电磁波辐射遇到云雨粒子时，雷达才能接收到返回的电磁波，这种返回的电磁波称为雷达回波。
此时雷达发射和接收电磁波的方向就是云雨粒子目标的方向（方位和仰角）。
（1）波束的宽度：
天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指的方向上，波束主轴附近能流密度大，波束的边缘能流密度小，能流密度的相对分布曲线，称为天线方向图，曲线上各点与坐标原点的连线长度，代表该方向相对能流密度大小。
能流密度最大方向上的波瓣称为主波瓣，侧面和相反方向能流密度均小得多，分别称为旁瓣和尾瓣。
在天线方向图上，两个半功率点方向的夹角，称为波束宽度。
波束宽度越小，定向角度的分辨率越高，探测精度越高。
天气雷达的波束宽度通常不超过2度，多普勒雷达的波束宽度一般不超过1度。
波束宽度的大小取决于抛物面反射体的直径和雷达工作波长。
（2）天线增益：
在相同辐射功率条件下，在波束方向上定向天线的能流密度与各向均匀辐射的天线的能流密度之比，称为天线增益，以G表示，天线增益与天线波束宽度具有一定的关系。
天线增益以分贝（dB）表示：
分贝（dB）=10log（定向天线的能流密度）/（各向均匀辐散天线的能流密度）。
2、天线转换天关：
由于雷达只使用同一个天线发射和接收电磁波辐射，必须使用一个天线转换开关。
交替发射和接收电磁波辐射讯号，在雷达发射期间，断开接收机通路，在雷达接收期间又与发射通路断开，完成发射和接收电磁波辐射的任务。
天线转换开关是将天线、发射机和接收机连接起来的一种装置。
当天线和发射机接通时，发射机输出的特高频振荡脉冲电磁波顺利地到达天线，在这个时间内天线与接收机切断连通，电磁波不能进入接收机。
在探测脉冲发射的间歇期，转换开关接通接收机，使天线接收到的回波信号能全部进入接收机。
波导管是一种空心矩形金属管状导体，其内径大小随所携带信号的波长而异，脉冲信号经它传送到天线其损耗极小。
3、触发讯号发生器：
雷达发射的电磁波是由一个称之为雷达信号发生器，其以一定的时间间隔发生的触发信号触发发射机，然后发射机发出一个强度高的高频振荡电磁讯号，通过天线向外发射。
触发信号发生器（控制钟）是整个雷达的控制系统，它周期性地产生一个脉冲式的触发信号，触发脉冲输送到调制解调器和显示器，指挥它们开始工作。
每秒种产生的触发脉冲数目，称为脉冲重复频率，以PRF（Pulse-Recurrence-Frequency）表示。
两个相邻脉冲之间的时间间隔，称为脉冲重复周期，用T表示，它等于脉冲重复频率的倒数。
实际工作中，可用公式计算脉冲重复周期的数值。
2、调制解调器
在触发脉冲的触发作用下，调制解调器产生调制脉冲。
调制脉冲具有两个特性：
（1）具有固定的脉冲宽度（也称为脉冲持续时间），以微秒为单位，也可以以脉冲的空间距离h表示，脉冲宽度直接影响探测距离和距离分辨能力即雷达盲区大小。
探测近目标采用窄的脉冲宽度，在探测远目标时，为了增大回波信号的强度采用宽的脉冲宽度。
天气雷达的脉冲宽度一般取0.1--4微秒，随各种雷达探测目的不同而异。
（2）调制脉冲提供一个合适的视频波形具有足够的幅度，以便使下一级电路发射机正常工作
4、发射机：
在调制脉冲的作用下，在雷达信号发生器产生强的高功率电磁辐射波。
发射机产生短促又强大的特高频振荡，经天线向空间发射出去，即探测脉冲。
发射机的主要技术参数有波长（或振荡频率F）和脉冲发射功率。
（１）波长：
天气雷达通常使用的波长是厘米波，划分为K、X、C和S四个波段，K波段的雷达是用来探测非降水的云，X、C和S波段用于探测降水。
。
气象雷达使用的无线电波长范围很宽，从1厘米到1000厘米。
它们常被划分成不同的波段,以表示雷达的主要功能。
气象雷达常用的1、3、5、10和 20厘米波长各对应于 K波段（波长0.75～2.4厘米）、X波段（波长 2.4～3.75厘米）、C波段（波长3.75～7.5厘米）、S波段（波长7.5～15厘米）和 L波段（波长15～30厘米），超高频和甚高频雷达的波长范围分别为10～100厘米和100～1000厘米。
雷达探测大气目标的性能和其工作波长密切有关。
把云雨粒子对无线电波的散射和吸收结合起来考虑，各种波段只有一定的适用范围。
常用K波段雷达探测各种不产生降水的云，用X、C和S波段雷达探测降水，其中S波段最适用于探测暴雨和冰雹，用高灵敏度的超高频和甚高频雷达可以探测对流层－平流层-中层的晴空流场。
表雷达工作主要谱带
谱带符号
标称频率
标称波长
HF
3-30MHz
100-10m
VHF
30-300MHz
10-1m
UHF
300-1000MHz
1-0.3m
L
1-2GHz
30-15cm
S
2-4GHz
15-8cm
C
4-8GHz
8-4cm
X
8-12GHz
4-2.5cm
Ku
12-18GHz
2.5-1.7cm
K
18-27GHz
1.7-1.2cm
Ka
27-40GHz
1.2-0.75cm
V
40-75GHz
0.75-0.40cm
W
75-110GHz
0.40-0.27cm
mm
110-300GHz
0.27-0.1cm
（２）脉冲发射功率：
是指天线实际发射的峰值功率，如果忽略了波导管和天线的损耗，则脉冲发射功率将近似地等于发射机输出峰值功率。
5、接收机：
接收来自目标物的回波信号，经过放大后送往显示器进行显示。
从上百公里之外的目标物返回的雷达回波信号是非常非常微弱，接收机必须具有接收微弱信号的能力，这种能力称为灵敏度。
灵敏度用最小可辨功率表示。
它是回波信号刚刚能从噪声信号中分辨出来时的回波功率
6、显示器：
测雨雷达接收云雨滴返回的电磁波辐射通过接收机的变换处理，需把雷达回波（如降水区、风暴）相对于雷达的位置、距离、强度和降水结构等显示出来，通常采用两种显示方式：
以雷达站为显示中心，出来的一种指示仪器。
（1）距离显示器（A显或A/R显）。
显示不同距离上气象目标物的回波强度的一种仪器。
（2）平面位置显示器（PPI）：
是天气雷达中最常用的一种显示器。
这是以雷达测站为中心、距离为半径的同心圆构成的把气象目标物的方位和距离的平视图以极坐标形式的雷达回波显示器。
在平面位置显示器中，采用极坐标表示雷达回波的具体位置，正北方向为方位角0O、正东为90O、正南为180O、正西为270O；雷达天线作水平扫描圆周运动，将由云雨滴反射的电磁波，也就是雷达回波显示在以雷达为中心的极坐标中，由此可以雷达探测到的云雨强度的水平分布，显示出降雨的水平结构。
在这种显示器上，电子束一方面以脉冲重复频率自屏幕的中心向外作等速的径向扫描；另一方面通过天线传动装置，使径向扫描为同步地随天线绕垂直轴旋转，当有回波信号进入时，在相应的距离和方位上扫描线增亮，从而显示出回波，其亮度取决于回波信号的强度，近代采用了视频积分处理器，将回波信号按不同的强度用不同的灰度或彩色显示出来。
当雷达天线扫描一周时，屏幕上显示出测站周围目标的分布和回波强度。
如图中
（2）距离高度显示器（RHI）：
用来显示降水的垂直剖面，纵坐标是高度，横坐标为水平距离，高度坐标放大，所显示的回波在垂直方向被拉长了。
这是把在给定方位的铅直平面内气象目标物的距离和高度以直角坐标形式显示，就是以某一方向的水平轴与该方向的某仰角方向间构成的显示方式，用于显示某仰角方向上雷达回波的垂直结构，此时雷达固定在某个方向上，作垂直方向的上、下扫描，仰角一般抬升到30度。
除以上几种常用方式外还有A型显示器：
它是取某一方向的雷达讯号的振幅与距离间的关系。
二、脉冲多普勒雷达的工作原理
如前述，脉冲多普勒雷达
（１）多普勒效应多普勒效应是指发射源和接收器之间有相对的径向运动时，虽然发射源所发射的信号频率固定不变，但接受器所收到的信号频率相对于发射源的频率却发生了变化。
（２）多普勒频率目标物相对于雷达作径向运动引起回波信号的频率变化，称为多普勒频移，亦称为多普勒频率。
（３）多普勒频率与目标物相对于雷达的径向速度的关系：
设目标物距雷达的距离为Ｒ，探测脉冲从雷达天线发射到目标物并返回天线往返的距离为２Ｒ。
２Ｒ距离若以波长来度量，相当于2倍距离除以波长得到波长的个数，当以弧度度量时，则相当于波长个数乘以2倍圆周率的弧度。
若探测脉冲在天线处发射时具有一定的初相位，而回波信号返回天线时的位相及在很短时间内位相随时间的变化，假设以均匀的速度沿径向运动，就可以求得相对于雷达运动所产生的频率差。
目标径向速度引起的回波信号的频率变化，它是叠加在雷达波的频率上，回波信号的频率随目标物径向速度的变化而发生相应的改变。
计算得到的多普勒频率与径向速度及波长之间的关系.
（４）多普勒频率的测定对于气象目标而言，多普勒频率Fd是在声频范围，比天气雷达（厘米波）的工作频率小多个数量级。
多普勒频率的测定是通过比较发射探测脉冲波的基准信号位相与回波信号的位相之差值而得到的。
但实际上，每次发射的脉冲波的初位相是随机的。
一个随机变化的初位相无法和回波信号包含有延迟分量的位相进行比较，也就无法获得多普勒频率。
因此，相干振荡器便成为解决这个问题的关键电路，相干振荡器的作用就是从发射脉冲波信号中取出基准信号，而且它在每一个重复周期内均和发射信号具有相同的初位相，利用这个初位相作基准，与回波信号位相比较，得出这两个信号的相位差。
所以，多普勒天气雷达是一种相干雷达，而普通的天气雷达属于非相干雷达。
从1998年开始在中国布网新一代多普勒天气雷达系统。
多普勒效应是奥地利物理学家J.Doppler1842年首先从运动着的发声源中发现的现象，多普勒天气雷达的工作原理即以多普勒效应为基础。
脉冲多普勒雷达的工作原理可表述如下：
当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到降水粒子相对雷达发射波束相对运动的活动目标时，可以测定接收信号与发射信号的高频频率之间存在的差异，这种回波的频率与发射波的频率出现频率差，称为多普勒频率。
根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。
同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线，滤除干扰杂波的谱线，可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。
所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强，能探测出隐蔽在背景中的活动目标。
运用这种原理，可以测定散射体相对于雷达的速度，在一定条件下反演出大气风场、气流垂直速度的分布以及湍流情况等。
这对研究降水的形成，分析中小尺度天气系统，警戒强对流天气等具有重要意义。
新一代多普勒天气雷达的产品包括基本产品和导出产品。
基本产品有三个：
反射率因子、平均径向速度、谱宽。
反射率因子描绘了一个完整的360º方位扫描的回波强度数据，数据等级用dBZ表示。
雷达操作者可依靠反射率因子产品确定回波的强度，确定风暴的强弱和结构以及强降雨（雪）带，还可根据反射率因子随时间的变化确定降水回波的移动以及未来的趋势等。
平均径向速度表示整个360º方位扫描径向速度数据，径向速度即物体运动速度平行与雷达径向的分量。
径向速度有许多直接的应用，可以导出大气结构，风暴结构，可以帮助产生、调整和更新高空分析图等。
平均径向速度产品有两点局限性：
一是垂直于雷达波束的风的径向速度被表示为0；二是距离折叠和不正确的速度退模糊。
谱宽数据实际上指的是速度谱宽数据，它是一个对速度离散量的度量。
它可提供由于风切变、湍流和速度样本质量引起的平均径向速度变化的观测，也可用来确定边界（密度不连续面）位置、估计湍流大小及检查径向速度是否可靠。
导出产品是雷达产品生成系统（RPG）根据基本数据资料通过气象算法处理后得到的产品，比较重要的有相对于风暴的平均径向速度图、相对于风暴的平均径向速度区、强天气分析、组合反射率因子、回波顶、剖面产品等。
到目前为止，最常用的还是基本产品，导出产品只能起到提示和参考作用。
多普勒雷达是目前世界上最先进的雷达系统，有“超级千里眼”之称。
相较于传统天气雷达，多普勒雷达能够监测到位于垂直地面8-12公里的高空中的对流云层的生成和变化，判断云的移动速度，其产品信息达72种，天气预报的精确度比以前将会有较大提高。
1991至1997年，美国在全国及海外布网的165台NEXRDA被称为天气雷达系统的典范，是目前世界上最先进的和最精确的天气雷达系统。
它所采用的多普勒信号处理技术和自动产生灾害性天气警报的能力无与伦比。
NEXRAD可以自动形成和显示丰富多彩的天气产品，极大地提高了对超级单体、湖泊效应雪、成层雪、雷暴、降水、风切变、下击暴流、龙卷、锋面、湍流、冰雹等重大灾害性天气的监测和预报能力。
对强雷暴的侦察率是96%，对龙卷的发现率是83%，对龙卷警告的平均预警时间是18分钟，而在未建NEXRDA网络之前，美国国家上述参数的平均值分别是60%，40%和2分钟。
从中可以预料CINRDA将从根本上增强探测强雷暴的能力，能较早地探测到晴空下威胁航行的大气湍流和发生灾害性洪水的可能，并为水资源的管理决策提供极有价值的信息。
新一代天气雷达系统建设是我国20世纪末21世纪初的一项气象现代化工程，计划在全国建成S频段和C频段雷达156部，该系统建成后，我国的气象现代化水平会上一个新的台阶。
三、风廓线雷达
风廓线雷达是通过向高空发射不同方向的电磁波束，接收并处理这些电磁波束因大气垂直结构不均匀而返回的
[1]
信息进行高空风场探测的一种遥感设备。
风廓线雷达利用多普勒效应能够探测其上
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