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利用雨滴对电磁波的反射原理，并以无线电定位和测距的方法来获得降水信息的设备。测雨雷达以脉冲方式按照一定时间间隔由雷达天线发出高频电磁波，遇到雨滴或雨云后，一部分电磁波反射回来为雷达所接收，即可探测到降水在面上的分布与强度及其演变和移动方向等实况，并据以进行短时段的降水预报，还可随演变情况随时对预报进行订正。 测雨雷达由天线、天线驱动系统、发射机、接收机、定时器和显示器等几部分组成，其工作原理如图所示。其中定时器为雷达的心脏，控制发射机和接收机有规则地、快速交替地工作，并按照一定的时间间隔产生脉冲信号送给发射机，发射机随即产生一个持续时间非常短的微波振荡，通过收发开关，由天线向空间发送。返回信号由天线接收并经收发开关进入接收机，接收机通过视频积分处理对信号进行检波放大再送入显示器。定时器产生脉冲触发发射机的同时，将脉冲信号送给显示器，然后与回波信号到达的时间进行比较，即可确定被探测物至雷达的距离。由天线驱动系统控制雷达天线波束的指向，进行水平或垂直方向的旋转，即可确定回波的方位角和仰角，亦即确定被探测物对雷达的相对位置。雷达探测降水的有效距离，以雷达至探测目标的直线距离计，一般定量最大可达200km，定性可达到300km（以雷达为中心的半径）。如监测范围较大，则需布设多个雷达进行联网探测。雷达的性能主要用发射电磁波的波长来区别。20世纪80年代的测雨雷达，常用的波长为3、5、10cm。波长大的，降水信号衰减小，适宜对大面积、强降水的探测，但降水质点的散射能力较弱，设备比较庞大。波长小的，可用于对小范围的探测。
测雨雷达工作原理框图
雷达测雨的结果由计算机进行数据处理，可直接打印分区降雨量、绘出降雨量等值线图和雨量累积曲线等，提高判读速度和精度。影响雷达测雨精度的因素相当复杂，降水粒子的大小和冰雪形式等，都可产生影响。在定量观测上还需设立一定数量的地面观测站进行比测，以率定和验证雷达探测的结果。 雷达技术最早出现于20世纪30年代中期，最初用于飞机、舰艇的搜索，在使用中发现从云、雨中也能返回足够强的电磁波为雷达所接收，于是逐渐开展了雷达测雨的研究。随着无线电技术的发展和计算机的普遍使用，70年代后期，它与计算机相连组成探测系统，实现雷达数字化，从而提高了探测精度和时效。中国自60年代初开始制造波长为3cm的雷达，70年代中期以后又先后试制生产了5cm和10cm的雷达，满足了对降雨、强对流天气和台风等的监测和预报的需要。90年代，美国应用具有高质量定量降水观测能力的现代多普勒天气雷达进行了全国布网，大大增加了降水估测的时空分辨率，与气象卫星资料和地面实测降水资料综合分析处理后的面雨量估算值已可输入水文模型进行水文预报应用。中国已成功生产并开始布设多普勒天气雷达，应用于日常业务。
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