你印象中的

氣象雷達是什么樣子？

是像一個巨大的“足球”？

還是像一口巨大的“鍋子”？

左圖：福建龍巖新一代天氣雷達

右圖：全固態毫米波雙偏振多普勒測云雷達

中國氣象局宣布了一項為期三年的天氣雷達觀測計劃，這一舉措引起了公眾的廣泛關注。雷達技術是確保天氣監測精確、預報準確、服務細致的關鍵技術，它在加強強對流天氣的監測能力和構建氣象防災減災的首要防線方面發揮著無可替代的作用。

氣象雷達究竟是什么？

氣象雷達有哪些不同的類型？

這些形狀各異的氣象雷達究竟執行的是怎樣的任務？

安徽合肥新一代天氣雷達

SCRXD-02P型X波段雙偏振全相參多普勒天氣雷達

X波段相控陣天氣雷達

氣象雷達是一種關鍵的技術工具，用于主動監測大氣中的各種天氣現象和關鍵氣象參數。通過收集云、雨、風、溫度等關鍵物理量的數據，這種設備為天氣預報、數值預報模型、航空安全、以及國防等多個領域提供了至關重要的信息。

福建閩侯雪峰雷達站 圖/施凱

氣象雷達的分類可以從多個角度來考慮。首先，我們可以根據其主要功能將其分為幾大類：天氣雷達、風廓線雷達、探空雷達、激光雷達以及云雷達。進一步地，根據它們所測量的特定氣象要素，這些雷達可以被分為測云雷達、測雨雷達和測風雷達。而從波段范圍來看，氣象雷達涵蓋了從W波段到P波段的多個波段，包括Ka波段、X波段、C波段、S波段、L波段等。這些不同的波段提供了不同的探測能力和應用場景，使得氣象雷達家族能夠全面而精確地監測大氣活動。

氣象雷達分類 制圖/楊勝藍

氣象雷達家族中的不同成員各自承擔著獨特的功能，它們的外觀設計和技術特點也因此而有所區別。

天氣雷達：被譽為防災減災的“偵察兵”，在大氣、云和降水的物理研究及探測領域發揮著關鍵作用。這類雷達主要利用S、C、X波段電磁波來觀測雨滴，因此也被稱作測雨雷達。在中國，東部多雨地區普遍使用S波段天氣雷達，而西部地區則主要部署C波段天氣雷達。X波段天氣雷達作為新一代雷達網絡的補充，正在逐步推廣應用。

現代天氣雷達多為多普勒雷達，它們不僅能檢測氣象目標物的回波強度，還能通過多普勒效應來測量目標物的徑向速度。

隨著技術的不斷進步，雙偏振探測技術和相控陣探測技術正在被廣泛采用。特別是那些具備雙偏振探測功能的有源相控陣天氣雷達，它們不僅提供高時空分辨率的觀測能力，還能對粒子形態進行詳細探測。這些先進的雷達系統預計將成為未來天氣雷達技術的重要發展方向。

S波段多普勒天氣雷達

C波段雙線偏振天氣雷達

X波段雙偏振有源相控陣天氣雷達 圖/廣東納睿雷達科技股份有限公司

云雷達：主要任務是監測云中的粒子。這些雷達能夠精確測量云滴粒子的大小，其測量范圍在微米級別。毫米波段是觀測這些微小云滴的理想選擇，其中Ka波段（波長范圍在11.11毫米至7.5毫米）和W波段（波長范圍在4.00毫米至2.73毫米）是最常用的兩種波段，合稱為測云雷達。

地基w波段測云雷達

風廓線雷達：也被稱作風廓線儀，專注于對晴朗天空中的大氣進行探測。根據探測高度和湍流尺度的不同需求，可以選擇使用甚高頻波段（波長10毫米至1米）、超高頻波段（波長100厘米至10厘米）或L波段（波長7.5毫米至5.0毫米）的雷達。

圖片來源于網絡

探空雷達：探空氣球、探空儀或反射靶協同工作，用于收集大氣不同高度上的溫度、濕度、氣壓、風向和風速等信息。通過追蹤探空氣球和探空儀在空中的位置變化，雷達能夠計算出各個高度上的風向和風速。

圖片來源于網絡

激光雷達：采用激光器作為發射源，通過接收大氣中激光散射的信號，以主動遙感的方式探測氣象要素、大氣成分及其特性的時空變化。

圖為激光雷達

目前，中國已經建立了由237部S波段和C波段新一代天氣雷達組成的全球最大的天氣雷達監測網絡。在未來三年的時間里，氣象部門計劃按照“邊試驗邊改進、邊試驗邊應用”的原則，加強雷達氣象中心的關鍵引導和技術支持作用，建立強對流天氣的協同觀測系統，提升雷達的監測和預警能力。同時，還將推進新一代天氣雷達業務軟件在省市縣短臨預報預警和服務一體化平臺中的應用，實現觀測與預報服務的互動和融合。