NEXRAD
NEXRAD 或 （NEXt-Generation RADar）是由159個高分辨率S波段多普勒氣象雷達組成的網絡，由美國國家氣象局 (NWS)、美國商務部下屬的美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA)、美國運輸部下屬的美國聯邦航空管理局 (FAA) 和美國國防部下屬的空軍運營。它的技術名稱是WSR-88D （Weather Surveillance Radar, 1988, Doppler, - 氣象監視雷達，1988年，多普勒）。
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| 研發國家 | 美國 |
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| 類型 | 氣象雷達 |
| 首次使用 | 1988年 |
| 製造數量 | 159 台位於美國、波多黎各和關島，另外還有 3 台 WSR-88D（一台位於日本，兩台位於韓國），這些設備未包含在網絡中 |
| 波段 | 2,700 to 3,000 MHz (S波段) |
| 波束寬度 | 0.96° with 2.7 GHz 0.88° with 3.0 GHz |
| 脈衝寬度 | 1.57 to 4.57 μs (according to VCP) |
| PRF | 320 to 1,300 Hz (according to VCP) |
| 轉速 | 3 |
| 探測距離 | 反射率 460 公里 多普勒速度為 230 公里 |
| 方位角 | 0 to 360º |
| 俯仰角 | -1° to +20° (operations) up to +60° (test) |
| 功率 | 750 KW |
| 其他名稱 | WSR-88D |
概述
編輯NEXRAD可探測降水和大氣運動或風。它返回的數據經過處理後可顯示在馬賽克地圖中，該地圖顯示了降水及其運動的模式。雷達系統有兩種基本模式，可由操作員選擇 - 慢速掃描晴空模式 (clear-air mode)，用於分析該地區活動很少或沒有活動的空氣運動，以及降水模式(precipitation mode)，其掃描速度更快，可跟蹤活躍天氣。 NEXRAD 更加重視自動化，包括使用算法和自動體積掃描。
部署
編輯
1970年代，美國商務部、國防部和運輸部一致認為，為了更好地滿足其運營需求，需要更換現有的國家雷達網絡。雷達網絡由1957年開發的 WSR-57 和1974年開發的 WSR-74 組成。這兩個系統都沒有採用多普勒技術，該技術可以提供風速和風向信息。
聯合多普勒運營項目 (JDOP) 於1976年在國家強風暴實驗室 (NSSL) 成立，旨在研究使用多普勒天氣雷達識別強雷暴和龍捲風雷暴的實用性。在接下來的三年裡，美國國家氣象局 (NWS)和美國空軍航空氣象服務局進行的測試發現，多普勒雷達大大提高了對強雷暴的早期探測能力。包括JDOP在內的工作組發表了一篇論文，提出了開發和運行"國家氣象雷達網絡"的概念。1979年，NEXRAD聯合系統計劃辦公室 (JSPO) 成立，以推進擬議的 NEXRAD 雷達網絡的開發和部署。同年，NSSL 完成了一份關於開發 NEXRAD 系統的正式報告。[1][2]
當提案提交給里根政府時，考慮了兩種建造雷達系統的方案：允許企業競標根據之前開發的原型雷達的原理圖建造系統，或者尋求承包商按照預定的規格建造自己的系統。JSPO集團選擇選擇承包商來開發和生產將用於國家網絡的雷達。雷神公司和優利系統 (Unisys) 開發的雷達系統在1980年代進行了測試。然而，花了四年時間才讓潛在承包商開發出他們的專有模型。優利系統被選為承包商，並於1990年1月獲得了全面生產合同。[1][2]
1990年秋，在俄克拉荷馬州諾曼完成了運行原型的安裝。1992年6月12日，在弗吉尼亞州斯特林首次安裝了WSR-88D用於每日預報。作為安裝程序的一部分，部署的最後一套系統於1997年8月30日安裝在印第安納州北韋伯斯特。2011年，華盛頓州蘭利山增加了新的蘭利山NEXRAD雷達，以更好地覆蓋該地區的太平洋海岸；[3] 在初始安裝之後，其他雷達也填補了印第安納州埃文斯維爾和阿肯色州史密斯堡的覆蓋空白。[來源請求] 站點位置經過戰略性選擇，以便在強對流天氣惡劣天氣事件中其中一個雷達發生故障時提供重疊覆蓋。在可能的情況下，它們與國家氣象局天氣預報辦公室 (WFO) 位於同一地點，以方便維護技術人員更快地訪問。[4]
應用
編輯使用
編輯NEXRAD數據有多種用途。它由國家氣象局 (NWS)的氣象學家使用，並且（根據美國法律規定）可免費提供給國家氣象局以外的用戶，包括研究人員、媒體和私人公民。NEXRAD 數據的主要目標是幫助國家氣象局氣象學家進行業務預報。這些數據使他們能夠準確跟蹤降水並預測其發展和軌跡。更重要的是，它允許氣象學家跟蹤和預測惡劣天氣和龍捲風。結合地面報告，可以發布龍捲風和嚴重雷暴警告，提醒公眾注意危險的風暴。NEXRAD 數據還提供有關降雨率的信息並有助於水文學預報。數據以多種形式提供給公眾，最基本的形式是發布到國家氣象局網站上的圖形。數據也有兩種相似但不同的原始格式。NWS 直接提供的是 III 級數據，包括分辨率降低、帶寬較低的基礎產品以及許多派生的後處理產品；II 級數據僅包含基礎產品，但分辨率為原始分辨率。由於帶寬成本較高，國家氣象局無法直接提供 II 級數據。國家氣象局將這些數據免費分發給亞馬遜雲計算服務(AWS)[5][6] 和幾所頂級大學，後者再將數據分發給私人組織。[7]
參見
編輯參考文獻
編輯- ^ 1.0 1.1 Timothy D. Crum; Ron L. Alberty. The WSR-88D and the WSR-88D Operational Support Facility. Bulletin of the American Meteorological Society. 1993, 74 (9): 74.9. Bibcode:1993BAMS...74.1669C. doi:10.1175/1520-0477(1993)074<1669:twatwo>2.0.co;2
.
- ^ 2.0 2.1 Nancy Mathis. Storm Warning: The Story of a Killer Tornado
. Touchstone. 2007: 92–94. ISBN 978-0-7432-8053-2.
- ^ Tom Banse, New Weather Radar Heralds More Accurate And Timely Storm Warnings, NPR, September 29, 2011
- ^ WSR-88D Radar, Tornado Warnings and Tornado Casualties (PDF). National Oceanic and Atmospheric Administration. （原始內容 (PDF)存檔於2006-11-12）.
- ^ NEXRAD on AWS. Amazon Web Services, Inc. [2017-04-20] （美國英語）.
- ^ New AWS Public Data Set – Real-Time and Archived NEXRAD Weather Data | AWS Blog. aws.amazon.com. 27 October 2015 [2017-04-20] （美國英語）.
- ^ Unidata Internet Data Distribution (IDD). Unidata.
外部連結
編輯
- 多普勒氣象雷達的原理
- Frequently Asked Questions by NOAA
- Radar Frequently Asked Questions (FAQ) by Weather Underground
- Social & Economic Benefits of NEXRAD from "NOAA Socioeconomics" website initiative
- 實時數據
- NEXRAD real time data
- National Radar Reflectivity Mosaic FAQ's 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2011-08-05. by NOAA
- 研究
- RADAR Research and Development by NSSL