多普勒天气雷达原理与业务应用试题1、新一代天气雷达主要有哪三个部分组成？ 答：雷达数据采集（RDA ）、雷达产品生成（RPG ）和主用户处理器（PUP ）。
2、雷达数据采集（Radar Data Acquisition ）简称RDA ，有哪几部分构成？ 答：发射机、天线、接收机和信号处理器。
3、主用户处理器（Principal User Processor ）简称PUP ，主要功能是什么？ 答：获取、存储和显示产品。
4、新一代天气雷达第一级数据是由接收机输出的模拟数据，第二级数据是由信号处理器产生的最高时空精度的高分辨率数据，称为 基数据 ；第三级数据是由RPG 生成的数据，称为 产品数据 。
5、新一代天气雷达有哪4种常用体扫模式？强对流天气过程中最好使用何种扫描模式？新一代天气雷达有VCP11、VCP21、VCP31、VCP32四种常用体扫模式。
强对流天气过程中最好使用VCP11体扫模式。
6、雷达气象方程为ii kdr t r rr h G P P 单位体积∑⎰=-σψπθφλ02.0222210.)2(ln 1024，其中G 表示 天线增益 ，λ表示 雷达波长 ， σ表示 粒子的后向散射截面 。
7、在瑞利散射条件下，单位体积单位体积∑∑=6245||ii Dk λπσ，定义反射率因子单位体积∑=6i DZ ，则雷达气象方程可表示为C P r Z r 2= ，其中2223||)2(ln 1024K h G P C t λθφπ=。
在不满足瑞利散射条件下，雷达气象方程要表示为同一形式CP r Z re 2=，则e Z 称为 等效反射率因子 。
8、反射率因子和回波功率的表示形式分别定义为 0lg10Z Z dBZ ⋅=（10=Z 36/m mm ）和minlg 10P PdB r⋅=，将雷达气象方程CP r Z r2=变换为minmin lg 10lg10lg 20lg 10P CP P r Z r -+=，即A r dB dBZ -+=lg 20，其中r lg 20为 距离订正项，minlg10P CA =是只与 雷达性能 有关的常数。
9、当天线仰角0度时，波束路径曲率dhdnK -=，即为大气折射指数n 随高度h 的递减变化率。
地球与波束路径的相对曲率为K RK m -=1，若把m K 看作地球表面曲率，雷达波束可以看作是直线传播，则所对应的半径dhdn RR K R mm +==11为 等效地球半径 。
10、已知标准大气折射曲率15104--⨯=-=km dhdnK ，地球半径km R 6370=，请计算等效地球半径m R 。
解：等效地球半径km dhdn RR K R mm 8500104637016370115≈⨯⨯-=+==- 答：标准大气的等效地球半径为8500公里。
11、曲率15107.15--⨯>km K ，等效地球半径0<m R ，波束路径在地球表面与某层大气之间，依靠地面的反射向前传播，这种大气折射称为 超折射 。
12、电磁波在雷达脉冲重复周期内传播的最大距离的1/2，称为 最大不模糊距离 ，即计算公式CT r 21max =，或 PFTC r ⨯=2max 其中C 为 电磁波传播速度 ，T 为 脉冲重复周期 ，PFT 为 脉冲重复频率 。
13、当雷达脉冲重复频率PFT 为250次/秒，已知电磁波的传播速度为5103⨯公里，请计算雷达的脉冲重复周期T 和最大不模糊距离m ax r 。
解：秒3105.225011-⨯===PFT T （公里）600250210325max =⨯⨯=⨯=PFT C r答：雷达的脉冲重复周期T 为3105.2-⨯秒和最大不模糊距离m ax r 为600公里。
14、当目标物位于最大不模糊距离m ax r 以外时，雷达错误地把它当作同一方向的最大不模糊距离m ax r 以内的某个位置，称之为 距离折叠 。
15、最大不模糊距离m ax r 为300公里，一个位于距雷达360公里处的目标物会发生距离折叠，请计算雷达会错误地把它当作同一方向距雷达多少的位置上。
解：该雷达在电磁波每传播2x300=600公里发出一个脉冲，360公里处的目标物返回到达雷达时传播了2x360=720公里，这时雷达已经发出了下一个脉冲，并且传播了120公里，雷达就会错误地把它当成是刚发出的脉冲在120/2=60公里处目标物所返回的。
答：雷达会错误地把360公里处的目标物当作同一方向距雷达60公里的位置上。
16、当接受者与能量源处于相对运动状态时，能量到达接受者时的频率变化称为 多普勒效应 ，其多普勒频移λrdop V f 2-=，其中r V 为运动的相对速度（离开为正），λ为电磁波波长。
17、一个雷达波长10cm ，当目标物向着雷达运动的速度为25m/s 时的多普勒频移dop f 为多少？解：多普勒频移)(5001010)25(222Hz V f rdop =⨯-⨯-=-=-λ答：多普勒频移dop f 为500赫兹，约为原来频率的%107.15-⨯。
18、由于多普勒频移dop f 很小，一般为约为原来频率的%1025-⨯，雷达很难准确测定其频移dop f ，但可以通过测量相继返回的脉冲对之间的 相位差 来确定目标物的径向速度，因为相位差λπλπϕλπϕϕϕϕrrr r ∆=+-∆++=-=∆4)22()(220012，所以目标物的径向速度πϕλ4PRFPRF r V r ⨯∆=∆=，其中r ∆为粒子径向移动距离，有正负（离开雷达为正，向着雷达为负），故相位差必须πϕπ≤∆≤-。
当πϕ=∆时，有4max PRFV ⨯=λ，这时的m ax V 称为 最大不模糊速度 。
当粒子径向移动速度超过m ax V 时，必定会发生 速度模糊 。
19、一个波长为10厘米，脉冲重复频率为400次/秒的雷达，其最大不模糊速度m ax V 为多少？最大不模糊距离m ax r 为多少？ 解：秒）米/(104400101042max =⨯⨯=⨯=-PRFV λ（公里）375400210325max=⨯⨯=⨯=PFT C r 答：其最大不模糊速度m ax V 为10米/秒，最大不模糊距离m ax r 为375公里。
仰角（度） 0.50 1.45 2.40 3.35 4.30 6.00 9.90 14.6 19.5 取样方式CS/CDCS/CDBBBBCDXCDXCDX21、．下图表示为γ中尺度（2—20公里）的基本速度图，雷达位于图的下方，红色表示反射粒子离开雷达的速度，绿色表示向着雷达的速度，请回答流场的辐合/辐散和气旋/反气旋式特征，并画出流场示意图。
答：纯辐散流畅，示意图如下。
22、下图表示为γ中尺度（2—20公里）的基本速度图，雷达位于图的下方，红色表示反射粒子离开雷达的速度，绿色表示向着雷达的速度，请回答流场的辐合/辐散和气旋/反气旋式特征，并画出流场示意图。
答：纯辐合流畅，示意图如下。
23、下图表示为γ中尺度（2—20公里）的基本速度图，雷达位于图的下方，红色表示反射粒子离开雷达的速度，绿色表示向着雷达的速度，请回答流场的辐合/辐散和气旋/反气旋式特征，并画出流场示意图。
答：纯反气旋式流畅，示意图如下。
24、．下图表示为γ中尺度（2—20公里）的基本速度图，雷达位于图的下方，红色表示反射粒子离开雷达的速度，绿色表示向着雷达的速度，请回答流场的辐合/辐散和气旋/反气旋式特征，并画出流场示意图。
答：纯气旋式流畅，示意图如下。
25、下图表示为γ中尺度（2—20公里）的基本速度图，雷达位于图的下方，红色表示反射粒子离开雷达的速度，绿色表示向着雷达的速度，请回答流场的辐合/辐散和气旋/反气旋式特征，并画出流场示意图。
答：反气旋式辐散流畅，示意图如下。
26、下图表示为γ中尺度（2—20公里）的基本速度图，雷达位于图的下方，红色表示反射粒子离开雷达的速度，绿色表示向着雷达的速度，请回答流场的辐合/辐散和气旋/反气旋式特征，并画出流场示意图。
答：反气旋式辐合流畅，示意图如下。
27、下图表示为γ中尺度（2—20公里）的基本速度图，雷达位于图的下方，红色表示反射粒子离开雷达的速度，绿色表示向着雷达的速度，请回答流场的辐合/辐散和气旋/反气旋式特征，并画出流场示意图。
答：气旋式辐散流畅，示意图如下。
28、下图表示为γ中尺度（2—20公里）的基本速度图，雷达位于图的下方，红色表示反射粒子离开雷达的速度，绿色表示向着雷达的速度，请回答流场的辐合/辐散和气旋/反气旋式特征，并画出流场示意图。
答：气旋式辐合流畅，示意图如下。
29、下图为水平均匀风场情况下的雷达径向速度示意图，虚线表示风速向着雷达，实线表示风速离开雷达，请选择垂直风廓线风向风速随高度分布类型组合。
风向，风速。
风速类型：(a) (b) (c) (d)风向类型：(a) (b) (c)答：风向 a ，风速 a 。
30、下图为水平均匀风场情况下的雷达径向速度示意图，虚线表示风速向着雷达，实线表示风速离开雷达，请选择垂直风廓线风向风速随高度分布类型组合。
风向，风速。
风速类型：(a) (b) (c) (d)风向类型：(a) (b) (c)答：风向 b ，风速 c 。
31、下图为水平均匀风场情况下的雷达径向速度示意图，虚线表示风速向着雷达，实线表示风速离开雷达，请选择垂直风廓线风向风速随高度分布类型组合。
风向，风速。
风速类型：(a) (b) (c) (d)风向类型：(a) (b) (c)答：风向 b ，风速 d 。
32、下图为水平均匀风场情况下的雷达径向速度示意图，虚线表示风速向着雷达，实线表示风速离开雷达，请选择垂直风廓线风向风速随高度分布类型组合。
风向，风速。
风速类型：(a) (b) (c) (d)风向类型：(a) (b) (c)答：风向 c ，风速 c 。
33、下图为水平均匀风场情况下的雷达径向速度示意图，虚线表示风速向着雷达，实线表示风速离开雷达，请选择垂直风廓线风向风速随高度分布类型组合。
风向，风速。
风速类型：(a) (b) (c) (d)风向类型：(a) (b) (c)答：风向 c ，风速 d 。
34、下图为水平均匀风场情况下的雷达径向速度示意图，虚线表示风速向着雷达，实线表示风速离开雷达，请选择垂直风廓线风向风速随高度分布类型组合。
风向，风速。
风速类型：(a) (b) (c) (d)风向类型：(a) (b) (c)答：风向 a ，风速 c 。
35、下图为水平均匀风场情况下的雷达径向速度示意图，虚线表示风速向着雷达，实线表示风速离开雷达，请选择垂直风廓线风向风速随高度分布类型组合。
风向，风速。
风速类型：(a) (b) (c) (d)风向类型：(a) (b) (c)答：风向 b ，风速 b 。