天气雷达的操作模式和体积扫描的简介

一、目前常用天气雷达的操作模式:

    降雨操作模式：针对有足够强度的回波情况下使用的。VCPs 11和VCPs  21就是对于降雨操作模式下使用的，此体积扫描模式在较短的观测时间下完成更多的仰角观测，便于对强对流天气过程的进行详细的观测。

    晴空操作模式：此模式是在没有明显回波情况下使用的。VCPs 31和VCPs 32就是用于晴空模式的，此体积扫描模式的周期一般比降雨模式下的时间要长，而扫描的半径范围也比较大，方便监督回波的出现。

二、体积扫描（volume coverage patterns）

    体积扫描时，天线的转速、方位角和仰角是由所使用的VCP所设定的。在特定的天气过程中，VCP结合不同的操作模式以产生最佳的雷达产品。不同的VCP，有不同的扫描特点。在强对流的情况下使用VCPs 11和VCPs 12；在浅降水情况下使用VCP21；在热带风暴、台风可以使用双RPF提高退模糊速度，如VCP121。

那VCPs 的体扫模式具体是指什么？下面以VCPs 11来进行分析下。

图1.VCP11

    在VCP11中，天线以16-26o/秒的速度旋转，并从最低的仰角扫描到最高的仰角上。这种体扫模式包含了14个仰角段，一共的体扫时间能够在大约5分钟之内完成。这样的体扫模式比较详细观测风暴。WSR-88D的基座机械扫描限制的最大仰角和最小仰角分别是60度和-1度，但是VCP11的最高的仰角给限制在19.5度上，如图1所示。如果风暴在雷达站很近的地方演化或者移动（比如说10-15km），那么风暴中上部的很对部分没办法被观测到。这些临近雷达的不可观测区域被成为锥形盲区，它会低估风暴高度估计结果。（此段内容翻译于Yang Hong《Radar Hydrology Principles,Models,and Applications》第1章第3节的内容）