氣象雷達(dá)發(fā)射出電磁波，電磁波遇到空氣中的雨滴、云滴、冰晶、雪花等會發(fā)生散射，返回的電磁波被雷達(dá)天線所接收并顯示在屏幕上。因為雷達(dá)回波強度與降水強度具有相同的概率分布。所以氣象臺會總結(jié)不同類型的降水的回波強度與其對應(yīng)的降水強度之間的關(guān)系，得到一組經(jīng)驗公式，用來定量估測降水。

在氣象臺發(fā)布的預(yù)警信息中，我們常能聽到一定時間內(nèi)降水量的預(yù)報，例如“北京中北部未來兩天降水量將達(dá)100 毫米”，“據(jù)預(yù)測，華盛頓將有一場大暴雨，雨量達(dá)150 毫米甚至更多”，等等。它們大多是利用數(shù)值天氣預(yù)報模式由計算機算出來的。

氣象學(xué)家還能利用一種叫做“天氣雷達(dá)”的氣象雷達(dá)來定量估測降水。氣象雷達(dá)發(fā)射出電磁波，電磁波遇到空氣中的雨滴、云滴、冰晶、雪花等會發(fā)生散射，返回的電磁波被雷達(dá)天線所接收并顯示在屏幕上，氣象學(xué)家根據(jù)回波圖像可以得知大氣中降水的強度、分布、移動和演變情況，以此了解天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特征。氣象雷達(dá)能探測臺風(fēng)、局部地區(qū)強風(fēng)暴、冰雹、暴雨和強對流云等，并能監(jiān)視天氣的變化。

但是，在雷達(dá)屏幕上，我們所能看到的只是雷達(dá)回波的強度、分布、移動和演變情況，氣象工作人員又是怎樣來定量估測降水的呢？通常情況下，雷達(dá)回波強度與降水強度具有相同的概率分布。氣象臺站會收集和統(tǒng)計不同地區(qū)、不同降水類型和不同降水強度的雨滴譜，也就是單位體積內(nèi)各種大小雨滴的數(shù)量隨其直徑的分布，然后找到不同類型的降水的回波強度與其對應(yīng)的降水強度之間的關(guān)系，比如層狀云降水、對流云降水、地形云降水、干雪和濕雪等，這樣就可以得到一組經(jīng)驗公式，用來定量估測降水。

實際工作中，為了利用氣象雷達(dá)測量某區(qū)域在某時段的降水總量，可把區(qū)域、時間進(jìn)行分割，然后對雷達(dá)測得的多個降水量進(jìn)行累加或平均，這樣可以去除隨機誤差的影響，使該區(qū)域上的雨量或平均強度比單點的瞬時強度更為準(zhǔn)確，從而保證了估測精度。

近年來，氣象雷達(dá)估測降水的技術(shù)也在不斷翻新。而且，將設(shè)置在地面上的雷達(dá)組成網(wǎng)絡(luò)，并利用以衛(wèi)星為載體的雷達(dá)，就可實現(xiàn)大范圍內(nèi)的降水觀測，可以彌補單點觀測的不足。但是，利用雷達(dá)組網(wǎng)來進(jìn)行定量監(jiān)測及預(yù)報大范圍降水，也會存在各種問題。例如，把組網(wǎng)的雷達(dá)回波圖拼在一起時，拼圖本身的技術(shù)問題，會使降水估測的精度達(dá)不到預(yù)期目的。而且，即使是同一型號的氣象雷達(dá)，探測的結(jié)果也會有差別，例如各雷達(dá)的選址不同、雷達(dá)回波受到不同地形和建筑物的影響、有效覆蓋區(qū)的雨量計站點分布密度不同等，這些因素都會影響結(jié)果，使組網(wǎng)后的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，最終會影響預(yù)報質(zhì)量。