风廓线探测系统概述

第一节 风廓线探测系统定义及基本属性

一、产品定义、性能

风廓线探测系统是探测晴空大气中风垂高度化的一种雷达设备。

风廓线探测系统是近年来各国应用于气象业务探测的新手段。它采用微波遥感技术应用多普勒原理对大气进行探测，能反演出大气风场垂直结构和辐散、辐合等信息。风廓线仪增加无线电声学探测系统（RASS）后并与微波辐射仪或GPS/MET水汽监测系统配合可实现对大气风、温、湿等要素的连续遥感探测，是一种新一代的高空大气探测系统。

二、产品所属行业界定

在国家统计局规定的行业划分标准中，风廓线探测系统行业被归于【41】仪器仪表及文化、办公用机械制造业项目下的【4123】导航、气象及海洋专用仪器制造。

——指用于气象、海洋、水文、天文、航海、航空等方面的导航、制导、测量仪器和仪表及类似装置的制造。

包括：导航、制导仪器仪表：定向罗盘、地面无线电导航设备、通信导航定向设备、机载无线电导航设备、船载无线电导航设备、航空或航天及其他导航仪器和装置；大地测量仪器、水道测量仪器、气象仪器、海洋仪器、水文仪器、航测仪器、天文仪器等专用仪器：测距仪、经纬仪及视距仪、水平仪、摄影测量用仪器及装置等；无线电导航设备；无线电遥控、遥测、遥感设备。

第二节 风廓线探测系统应用概况

一、产品主要应用领域

根据天线制式的不同，风廓线雷达可分为两大类：一类是采用相控阵天线的风廓线雷达；另一类是采用抛物面天线的风廓线雷达。

相控阵风廓线雷达体制适用于各种高度的探测，成为目前普遍采用的技术体制。因为风廓线雷达在进行气流速度测量的同时，还要对气流进行空间定位，所以需要发射脉冲电磁波并具有多普勒测速功能，因此可将风廓线雷达归类于脉冲多普勒雷达。风廓线雷达的探测对象主要是晴空大气，所以风廓线雷达也成为晴空雷达。

根据探测高度的不同，可将风廓线雷达分为边界层风廓线雷达、对流层风廓线雷达及中间层-平流层-对流层风廓线雷达（MST）。边界层风廓线雷达的探测高度一般在3km左右，对流层风廓线雷达的探测高度一般在12-16km，其中探测高度在8km以下的称为低对流层风廓线雷达，MST雷达的探测高度可达到中间层。

根据雷达工作频率的不同，可将风廓线雷达分为甚高频（VHF）、超高频（UHF）和L波段三类。一般情况下，边界层风廓线雷达选用L波段，对流层风廓线雷达选用UHF（P波段），探测高度在平流层以上的风廓线雷达大致选用VHF。

二、产品应用成熟度分析

目前国产风廓线雷达已形成了系列化，有边界层风廓线雷达、对流层风廓线雷达和平流层风廓线雷达。对流层风廓线雷达又根据探测最大高度不同分为两种，最大探测高度为8000米的为低平流层风廓线雷达，另一种的最大探测高度可达12000米。边界层风廓线雷达的最大探测高度通常为3000米，平流层风廓线雷达的最大探测高度可达20000米。我国应用已经比较成熟。

第三节 风廓线探测系统发展历程

我国于1989年由中国气象科学研究院研制了UHF风廓线雷达探测系统，用于北京中尺度灾害天气预报基地的试验业务，证明了其资料具有较好的可靠性。中国气象局实施《全国气象发展十五计划》以来，我国在相关方面的研究有了长足的进步。中电集团14所研制开发的观测高度达8千米的风廓线雷达、中国航天机电集团23所研制的探测高度达到16千米的风廓线雷达已于2004年11月先后转交中国气象局进行业务考核。2004年11月26日，监测网络司召开国家风廓线雷达发展规划研讨会，形成统一意见：力争通过“十一五”建设，初步形成我国风廓线探测业务网。2005年7月26日，中国气象局大气探测综合试验基地启动风廓线雷达对比试验，计划从国内众多产品中选出性能优良的产品定型生产，用于我国的风廓线雷达业务网建设。

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