hi,小慕
雷达气象
第5次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年06月29日
学时安排: 3小时每周
进行至第12周,共19周 已有 342 人参加
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—— 课程团队
课程概述

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。

课程大纲
雷达电磁波
1.1 电磁波的特征
1.2 球形粒子和粒子群的散射特性
1.3 电磁不折射原理和折射曲线
1.4 大气折射对雷达探测的影响
1.5 电磁波的衰减(上)
1.6 电磁波的衰减(下)
雷达气象方程
2.1 雷达气象方程(上)
2.2 雷达气象方程(下)
2.3 雷达测量降水(上)
2.4 雷达测量降水(下)
雷达回波识别
3.1 雷达回波信息和分类
3.2 降水回波
3.3 非降水气象回波
3.4 非气象回波
多普勒天气雷达
4.1 多普勒天气雷达原理
4.2 多普勒雷达的速度模糊与距离模糊
4.3 利用雷达径向速度反演风场
雷达径向速度识别
5.1 雷达径向速度识别(上)
5.2 雷达径向速度识别(下)
双偏振天气雷达
6.1 双偏振原理与双偏振变量
6.2 差分反射率
6.3 相关系数
6.4 比差分相移
6.5 双偏振雷达回波分类原理和主要算法
6.6 回波分类应用示例
6.7 双偏振雷达降水估测原理
6.8 双偏振雷达降水估测应用
6.9 基于雨滴谱反演的降水估测
中小尺度天气系统
7.1 类型和发生环境
7.2 超级单体和龙卷
7.3 飑线
7.4 弓形回波
短时临近预报
8.1 雷达外推预报及资料同化
8.2 基于AI的预报
星载雷达
9.1 星载雷达的特征
9.2 星载测云雷达
9.3 星载测雨雷达
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南京大学
5 位授课老师
赵坤

赵坤

教授

徐昕

徐昕

副教授

黄浩

黄浩

准聘助理教授

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