本课程为大气科学及相关专业研究生的学科普及课。雷达气象学是以气象雷达作为主要探测工具，研究大气状态，揭示气象目标的形成机制和演变规律的学科，是将微波探测技术与大气科学和气象学相结合的一门新兴学科，是大气探测学的一个重要分支。气象雷达是大气监测（特别是强对流天气、探测云、雨、降水探测）的最重要手段之一，在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中有极其重要的作用。本课程重点介绍多种多普勒气象雷达的新技术及其探测原理、探测的方法与技术、雷达探测资料的分析应用、临近预报方法等知识。通过本课程的讲授，希望研究生基本掌握气象雷达新技术的发展及其应用方法。要求学习本课程的研究生已经具备大学本科雷达气象学、云物理学、中小尺度动力学等方面的基础知识。本课程可作为大气探测、大气物理、气象学、天气分析预报等专业研究生的选修课。

绪论 概况（1课时） （主讲人：肖辉研究员）
第一章 天气雷达探测原理 （8课时） （主讲人：肖辉研究员）
1.	引言（含课程概况、意义、内容）；
2.	雷达电磁波的气象目标散射；
3.	雷达电磁波的气象目标衰减；
4.	雷达电磁波的大气传播；
5.	雷达气象方程；
6.	天气雷达系统组成与硬件结构； 
7.	雷达观测基本参数、探测范围、径向速度模糊、距离模糊等。
【教学重点】：介绍气象雷达探测的基本原理，雷达气象方程等内容，重点是分析雷达电磁波的气象目标散射和衰减及大气传播特性，给出雷达气象方程的推导过程和条件，分析雷达回波强弱和气象目标物、雷达系统各参量以及距离的关系，以及雷达方程各参量之间的相互关系和这些参量在气象目标探测中的作用。最后，介绍天气雷达系统组成与硬件结构以及观测基本参数、探测范围、径向速度模糊、距离模糊等。

第二章 多普勒雷达探测的基本方法和应用 （6课时） （主讲人：刘黎平研究员）
1.	新一代天气雷达系统及其探测功能介绍；
2.	新一代天气雷达观测模式；
3.	雷达基数据质量控制；
4.	雷达基数据拼图方法；
5.	单多普勒雷达、双多普勒雷达反演风场方法；
6.	新一代天气雷达产品及其应用。 
【教学重点】：重点是介绍新一代天气雷达观测模式和雷达基数据质量控制的基本方法，在此基础上，介绍基数据拼图方法、三维风场反演方法和雷达产品应用。 
【难点】：雷达资料质量控制，雷达产品的物理含义和应用。

第三章 强风暴结构与大风、暴雨、冰雹的多普勒雷达观测 （6课时） （主讲人：肖辉研究员）
1.	单多普勒雷达径向速度图像分析方法；
2.	雷暴云回波结构；
3.	强风暴、中气旋和龙卷风； 
4.	风暴下沉气流和出流；
5.	暴雨、台风、冷锋等天气系统。
【教学重点】：介绍强风暴风、雷暴和相关现象的多普勒雷达观测方法，重点是介绍单多普勒雷达径向速度图像分析方法，不同类型雷暴云的流场和强度结构，强风暴、中气旋和龙卷风的结构特征，风暴下沉气流和出流特征（包括密度流、辐合带、下击暴流和微下击暴流），暴雨、台风、冷锋等天气系统特征。
【难点】：径向速度特征与实际风场的关系，强风暴产生中气旋和龙卷风的雷达判别方法。

第四章 降水参数的多普勒雷达测量 （6课时） （主讲人：肖辉研究员）
1.	水滴尺度分布、末速度、降雨率、反射率因子和液态水含量；
2.	雷达估测降水方法；
3.	雷达-自动雨量站联合估测降水方法；
4.	液态水含量反演方法；
5.	冰雹云识别方法。
【教学重点】：介绍降水参数的多普勒雷达测量的基本方法，重点是介绍云雨水滴和冰雹的尺度分布、末速度以及降雨率，反射率因子和液态水含量特征，新一代多普勒雷达定量估测降水方法，雷达与雨量计联合估测降水方法，液态水含量反演方法，冰雹云识别方法等。
【难点】：雷达定量估测降水与冰雹云识别方法及其准确性。

第五章 多普勒天气雷达在临近预报中应用（6课时） （主讲人：刘黎平研究员）
1.	对流单体识别和跟踪方法；
2.	雷达回波外推方法；
3.	中尺度系统的识别和跟踪；
4.	径向速度在临近预报中的应用；
5.	临近预报系统及典型案例应用。 
【教学重点】：介绍基于多普勒雷达监测的临近预报技术方法，重点是介绍雷达回波识别和跟踪技术，雷达回波外推方法，中尺度系统识别技术，径向速度在临近预报中的应用方法。最后，介绍临近预报系统应用。
【难点】：雷达回波识别和跟踪技术、中尺度系统的识别技术。

第六章 双线偏振气象雷达及其应用  （6课时） （主讲人：肖辉研究员）
1.	双线偏振气象雷达探测量物理意义和工作原理；
2.	对流云和降水观测；
3.	层状云观测；
4.	差分传播相位移估计雨衰减和差分衰减方法；
5.	降水粒子相态识别与分类；
6.	双线偏振雷达定量估测降水方法。
【教学重点】：介绍双线偏振气象雷达测量原理及其应用，重点是介绍双线偏振气象雷达探测量物理意义和工作原理，对流云降水和层状云的双线偏振特性，差分传播相移估计雨衰减和差分衰减方法，基于双线偏振气象雷达观测的降水粒子相态识别与分类以及定量估测降水方法。
【难点】：双线偏振雨衰减和差分衰减方法与精度，降水粒子相态识别和定量估测降水的准确性。

第七章 毫米波测云雷达和相控阵天气雷达及其应用 （1课时） （主讲人：刘黎平研究员）
1.	云微物理结构及其云雷达探测原理；
2.	云和弱降水参数反演方法及其应用；
3.	相控阵天气雷达探测原理及典型过程应用分析； 
4.	云雷达和相控阵雷达发展现状。 
【教学重点】：介绍毫米波测云雷达和相控阵天气雷达及其应用情况，重点是介绍云微物理结构及其云雷达探测原理、云参数反演方法及其应用，以及相控阵天气雷达探测原理及其应用。
【难点】：云参数反演方法、相控阵天气雷达探测原理及其应用。

集中复习、辅导与答疑：3课时（肖辉、刘黎平）
考试：期末开卷考试，3课时（肖辉、刘黎平）
教学手段与方法： 
课堂ppt讲授为主，并根据教学内容需要，配有多媒体演示，帮助学生理解相关内容；兼顾教学内容，课时内进行提问和适度安排讨论，加强教学师生间的互动；根据教学重点内容布置课外作业，以加深同学们对所学内容的理解。

考核方式：
1. 课后作业，需要按时完成，占总成绩的30 %；
2. 期末开卷考试，占总成绩的70 %。

1. Doviak R J, D S Zrnic,1993. Doppler radar and weather observation (2nd edition), San Diego, California, USA: Academic Press, 562pp.
中译本：多普勒雷达与气象观测（第2版）[Doppler Radar and Weather Observations]，多维克、查尼克 著，张越、葛文忠、李忱等 译，2013，北京：气象出版社，421 pp.
2. Bringi V N, V Chandrasekar, 2001, Polarimetric Doppler Weather Radar: Principles and Applications. Cambridge UK: Cambridge University Press.636pp.
中译本：偏振多普勒天气雷达原理和应用，V. N. Bringi 和 V. Chandrasekar著，李忱、张越 译，2010，北京：气象出版社，435 pp.
3. 俞小鼎 等, 2006，多普勒天气雷达原理与业务应用，北京：气象出版社，314pp.
4. 张培昌、王振会. 1995，大气微波遥感基础，北京：气象出版社，412pp.