Los diferentes sistemas de precipitación tienen diferentes características de los ecos de radar. Generalmente se compone de muchas células de eco dispuestas estrechamente en bandas (Figura 1 [Sistema de nubes y eco de precipitación del frente frío en la visualización de la posición del avión]), cuando el frente frío se mueve desde una distancia de hasta unos 300 kilómetros de la estación de radar, en el avión posición En la pantalla (PPI), normalmente puede ver bloques de eco discretos alineados primero. Esto se debe a la curvatura de la superficie del suelo y a la refracción atmosférica. Incluso si el haz se emite con un ángulo de elevación cercano a 0°, sólo puede detectar la parte más alta de la masa de nubes a 300 kilómetros. Cuando el frente frío se acerca, el haz del radar puede escanear la parte inferior más ancha de la nube. En este momento, las células de la banda de eco se hacen más grandes, formando una banda de eco relativamente coherente. Cuando el frente frío pasa la estación de radar y se aleja, el cambio del eco es opuesto al proceso anterior. Normalmente, la longitud de un sistema completo de precipitación de frente frío puede alcanzar más de 600 kilómetros, por lo que una estación sólo puede detectar una parte de todo el sistema de frente frío. A veces, los sistemas de frente frío observados por radar contienen más de una banda de lluvia. El cinturón de eco de un frente frío generalmente se mueve de noroeste a sureste, pero el área cálida frente al frente o por encima del frente frío a menudo sopla vientos del suroeste, por lo que las células en el cinturón de eco a menudo se mueven hacia el noreste o hacia el este, y se inconsistente con el cinturón de eco general. Hay un ángulo entre las direcciones de movimiento.
La estructura vertical de la celda de eco del frente frío es similar al aislamiento móvil. En China, la cima de esta célula de eco suele estar a más de siete u ocho kilómetros de distancia. En un frente frío que se mueve rápidamente, existe un gran yunque de nubes en la parte frontal y superior de la celda. Las células están siempre en proceso de constante renacimiento, desarrollo y disipación, con un ciclo de vida de unas decenas de minutos, mientras que el ciclo de vida de toda la zona de eco del frente frío es mucho más largo.
La estructura del eco de la banda de tormenta que aparece dentro de la masa de aire es muy similar a la de la banda de eco del frente frío, pero se mueve más rápido. A veces pueden aparecer más de dos bandas de eco de líneas de turbonada en la pantalla del radar al mismo tiempo. Consiste en una amplia gama de precipitaciones continuas. Las zonas de precipitación frontal cálida casi siempre superan el campo de visión efectivo de una estación de radar, por lo que sólo una parte del área de precipitación es visible en la visualización de posición plana. En el área de precipitación del frente cálido estable, los ecos en la pantalla están conectados en pedazos con bordes en forma de hilo o algodón, y la distribución de intensidad es bastante uniforme. En el área de precipitación del frente cálido inestable, los ecos en la pantalla. una gran área de eco de precipitación uniforme, mezclado con fuertes células de convección. La dirección de movimiento de estas células de eco puede ser ligeramente diferente de la dirección de movimiento de todo el sistema de precipitación. Una observación cuidadosa de las posiciones de estas células más fuertes revela que a menudo también están dispuestas en bandas (Figura 2 [Ecos de nubes y precipitaciones de frentes cálidos en una visualización de posición plana]).
En la imagen del eco en el indicador de altura de rango (RHI), se puede ver una fuerte banda de eco cerca de la altitud correspondiente a la temperatura atmosférica de 0°C, llamada banda brillante de nivel cero (Figura 3). [Imagen de eco típica de precipitación estable de frente cálido en la visualización de distancia y altura]) Se forma debido al derretimiento superficial de cristales de hielo y copos de nieve que caen lentamente cerca de la capa cero, lo que aumenta la reflectividad. Debajo de la banda brillante, las partículas se funden en gotas de lluvia y caen a mayor velocidad, lo que reduce la concentración de partículas y la reflectividad. La banda brillante de la capa de cero grados observada en la pantalla del radar puede estimar la altura de la capa de 0°C y verificar hasta cierto punto la estabilidad de la atmósfera. En la imagen de eco de visualización de altura de rango de precipitación de frente cálido inestable, se puede ver que coexisten la banda brillante horizontal de nivel cero y la estructura de eco de células convectivas columnares verticales. Además, en la precipitación residual después de que la tormenta se debilita, también se pueden ver bandas brillantes en la capa de cero grados. La intensidad de la precipitación del sistema de frente cálido cambia lentamente y los cambios espaciales y temporales del eco del radar también son pequeños, lo que resulta beneficioso para verificar la relación cuantitativa entre la intensidad de la precipitación y la potencia del eco. Una amplia gama de ecos asociados con sistemas de precipitación de baja presión (ver) a gran escala. Dentro del alcance de la capacidad de detección del radar, los ecos están conectados aproximadamente en una sola pieza, pero la estructura de intensidad es muy desigual, como un algodón. Este tipo de eco dura más.
El eco de la tormenta por convección térmica dentro de la masa de aire. Esta tormenta se genera en el interior y los ecos de sus células convectivas a menudo muestran patrones de distribución dispersos e irregulares en la visualización de la posición plana (Figura 4 [en la posición plana). visualización] Eco de tormenta por convección térmica dentro de la masa de aire]). Este tipo de bloque de eco convectivo suele aparecer sobre colinas en llanuras o islas en lagos. El tamaño de una célula convectiva suele oscilar entre unos pocos kilómetros y más de diez kilómetros, y su ciclo de vida es de unas decenas de minutos.
El eco del tifón es un sistema meteorológico convectivo fuerte. En la visualización de la posición del plano del radar, la estructura característica del eco del tifón se puede ver con relativa claridad (Figura 5 [Sistema de nubes de tifón y precipitación en la visualización de la posición del plano]. eco]).
Aproximadamente entre 400 y 600 kilómetros delante del centro del tifón, a menudo hay algunas bandas de ecos convectivos fuertes, llamadas bandas de ecos de líneas de turbonada anteriores al tifón. Su dirección es aproximadamente perpendicular a la dirección del movimiento del centro del tifón, pero su dirección de movimiento es consistente con la dirección del movimiento del centro del tifón. En un radio de doscientos a trescientos kilómetros alrededor del ojo del tifón, detrás de la zona de eco de la línea de turbonada, hay grandes áreas de ecos de precipitación continuos y ecos de precipitación convectivos distribuidos en espiral. Esta zona es la principal zona de precipitación de tifones. Las bandas de lluvia en espiral están centradas en el ojo del tifón y dispuestas en múltiples espirales logarítmicas. Al observar cuidadosamente la trayectoria del movimiento de cada célula en la banda de lluvia espiral, se puede encontrar que la trayectoria del movimiento de la célula no es consistente con la dirección espiral instantánea, sino que se mueve aproximadamente en un círculo alrededor del ojo del tifón y se acerca lentamente al centro.
En el centro de la banda de lluvia en espiral, hay un círculo circular de eco fuerte que rodea la cavidad sin eco, que se llama eco de la pared del ojo del tifón. En esta posición de la pared del ojo, la convección se desarrolla más vigorosamente y la cima del eco tiene más de diez kilómetros de altura. La zona libre de eco dentro del eco de la pared del ojo corresponde al cielo despejado en el ojo del tifón. En muchos casos, el eco de la pared ocular no está completo y aparece en forma de anillo con muescas. Después de que el tifón toca tierra, se debilita gradualmente y el ojo del tifón se llena gradualmente de ecos de precipitación. Las características espirales de las bandas de lluvia del tifón desaparecen gradualmente y se transforman en grandes ecos de precipitación de baja presión.
A través de la observación de los ecos del radar meteorológico, se pueden descubrir tifones temprano y se puede detectar la ubicación del centro del tifón, se puede detectar la intensidad de la precipitación y la velocidad del viento de cada parte de la banda de lluvia del tifón, y tales Las tormentas convectivas severas se pueden estudiar con detalle. Las células de tormentas severas, ya sean aisladas o mixtas en sistemas de precipitación convectiva, a menudo tienen las siguientes características significativas: la reflectividad del núcleo del eco fuerte (el área con el eco más alto) es muy grande; la escala horizontal de la célula también es grande; es generalmente de 10 a 30 kilómetros en la visualización de altitud de distancia, el cuerpo principal del eco tiene la forma de una columna gruesa y vertical, con la parte superior alcanzando la tropopausa y, a veces, llegando a la estratosfera inferior, la parte superior del cuerpo de nubes; tiene un yunque que se extiende hacia adelante, y también hay yunques de nubes que cuelgan del yunque. El eco que cuelga del frente, el aire que fluye desde el nivel bajo del frente, forma una columna de aire ascendente, provocando una cúpula de eco débil en las nubes; Las precipitaciones intensas y continuas en un solo cuerpo aparecen principalmente detrás del área ascendente de la afluencia, formando un eco con fuerte intensidad y forma de "pared de eco" pronunciada (Figura 6 [Estructura vertical típica de tormentas fuertes móviles en la distancia). visualización de altura]); a veces también se puede ver el eco en forma de pico causado por señales de eco excesivamente fuertes que ingresan a los lóbulos laterales de la antena, que aparece directamente sobre el núcleo de eco fuerte del sujeto. Este tipo de tormenta severa no solo produce tormentas, tormentas y ráfagas de viento, sino que también puede producir viento y lluvia.
A través del análisis de los ecos del radar, es posible determinar la etapa de transición de las nubes convectivas generales a las tormentas severas. Sin embargo, es difícil determinar de manera confiable si una nube de tormenta severa producirá un tornado o un tornado. tornado basado únicamente en la estructura morfológica del eco Granizo en el suelo. En general, se cree que la altura de la cima del eco y la reflectividad del núcleo del eco fuerte pueden utilizarse mejor como criterios para identificar las nubes de granizo. Por ejemplo, en la región del norte de China, el eco de las nubes de granizo en verano suele aparecer a una altura de 10 a 12 kilómetros. El fuerte eco de las nubes de granizo desastrosas suele superar los 10 mm/m cuando se compara con un 3 cm. factor de reflexión del radar (ver). Cuando se utiliza el radar para observar nubes que no precipitan, debido al pequeño tamaño de las gotas de las nubes, a menudo se requieren ondas milimétricas para recibir señales de eco de manera efectiva. En aplicaciones específicas, la antena suele apuntar verticalmente al cenit para medir los límites superior e inferior de las nubes sobre la estación de radar. Además, el radar de ondas milimétricas también permite observar el nacimiento de partículas de precipitación y la expansión de su área de partículas, lo cual es muy valioso para el estudio de los mecanismos de precipitación.
En las pantallas de radar meteorológico más sensibles, ocasionalmente se pueden observar algunos ecos que no son producidos por hidrometeoros. Como antes no se podía explicar la causa de tales ecos, alguna vez se les llamó "ondas de hadas". Algunos de estos ecos son causados por pájaros o insectos, y otros son producidos por la atmósfera de cielo despejado con una distribución del índice de refracción muy desigual (Figura 7 [Eco de cielo despejado]). En el radar meteorológico de banda centimétrica, los ecos de cielo despejado observados aparecen principalmente en el frente de las tormentas durante el período de disipación o cerca de la capa de inversión de temperatura a baja altitud. Los ecos de cielo despejado se utilizan principalmente para la detección y la investigación. El eco recibido por el radar es la suma de los ecos de todos los elementos de dispersión (como nubes y partículas de precipitación) en el volumen de dispersión efectivo del espacio iluminado por la onda del radar. Debido al desplazamiento relativo entre los elementos de dispersión, el eco. que llega a la antena del radar con diferentes fases, la superposición de estas ondas da como resultado fluctuaciones aleatorias en el eco. Analizando los parámetros de fluctuación se puede obtener información sobre el movimiento de las partículas y la intensidad de la turbulencia del espacio medido.