偏振是指橫波的振動矢量(垂直於波的傳播方向)偏於某些方向的現象。縱波不發生偏振。振動方向對於傳播方向的不對稱性叫作偏振（polarization），它是橫波區別於其餘縱波的一個最明顯的標誌。光波電矢量振動的空間分佈對於光的傳播方向失去對稱性的現象叫作光的偏振。只有橫波才能產生偏振現象，故光的偏振是光的波動性的又一例證。web
當雷達電磁波束在大氣中傳播遇到空氣分子、大氣氣溶膠、雲滴和雨滴等懸浮粒子時，入射電磁波一部分會從這些粒子上向四面八方傳播開來，這種現象稱爲散射；一部分被粒子吸取，其中向後散射波要返回雷達天線接收，可用振幅和相位來提取目標物的發射率因子、平均速度和速度譜寬三個基本量，從而推斷出相應的天氣系統內部結構和特徵。算法
電磁波能量沿傳播路徑減弱的現象稱爲衰減。形成衰減的緣由是一部分能量被散射，一部分被吸取。因爲衰減做用，使雷達回波功能減少，會形成雷達回波失真。電磁波的衰減與電磁波的波長負相關，波長越長衰減越小。微信
電磁波在真空中是沿着直線傳播的，而在大氣中因爲折射指數分佈不均勻性，就會產生折射，使電磁波的傳播路徑發生彎曲。大氣折射主要有5種：（1）標準大氣折射；（2）臨界折射；（3）超折射；（4）無折射；（5）負折射。大氣折射與等效地球半徑、雷達波束中心高度、距離和仰角等因素有關。編輯器
多普勒效應Doppler effect是爲記念奧地利物理學家及數學家克里斯琴·約翰·多普勒（Christian Johann Doppler）而命名的，他於1842年首先提出了這一理論。主要內容爲物體輻射的波長由於波源和觀測者的相對運動而產生變化。在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高（藍移blue shift）；在運動的波源後面時，會產生相反的效應。波長變得較長，頻率變得較低（紅移red shift）；波源的速度越高，所產生的效應越大。根據波紅（藍）移的程度，能夠計算出波源循着觀測方向運動的速度。函數
龍捲是對流雲中產生破壞力極大的小尺度災害性天氣，最強龍捲的風速介於110～200m/s之間。當有龍捲出現時，總有一條直徑從幾十米到幾百米的漏斗狀雲柱從對流雲雲底盤旋而下，有的能伸達地面，在地面引發災害性的風成爲陸龍捲；有的伸達水面成爲水龍捲。在多普勒雷達回波識別中，龍捲主要由二類回波單體產生：一是超級單體回波；二是多單體回波；工具
颮線（英語：Squall line），有時亦稱線颮。是指帶狀的雷暴羣所構成的風向、風速突變的一種中至小尺度的強對流天氣，一般伴隨或先於冷鋒出現。其破壞性很強大。颮線的產生可能是因爲冷空氣行進至暖溼地區時形成了上冷下暖的格局，使對流層上下熱力結構不一樣，產生高強度的強對流天氣。颮線上的雷暴一般是由若干個雷暴單體組成的，所以能夠產生劇烈的天氣變化。在20世紀早期，颮線一般被用做冷鋒的代名詞。颮線過境時的典型現象爲風向突變、風速快速增長、氣壓驟然上升以及氣溫急劇變化，全盛階段平均風力在10級以上，陣風超過12級。同時也可能伴有雷暴、暴雨、冰雹、強力的直線風、龍捲風和海龍捲風。颮線一般具備典型的弓狀特徵，並伴隨強力的直線風。龍捲風則可能在中尺度低壓區存在時沿着波形線狀回波存在。在夏季時弓形回波可能會發展爲超強對流風暴，並以極高的速度經過大範圍區域。雨盾狀遮蔽部的後方邊緣一般伴隨着發展成熟的颮線，並存在尾流低壓，有時甚至伴隨熱暴流。颮線的水平範圍很小，長度一般只有150~300千米，寬度僅半千米到幾十千米，高度也只有3千米左右。其維持時間通常爲4~10個小時。flex
多單體風暴：（multi-cell storm）由幾個處於不一樣發展階段的雷暴雲單體組成的、強大的雷暴體。它有一個統一的垂直環流，單體排列成行，前側有單體不斷髮生，後側有單體不斷消亡。每一個單體的生命週期爲45分鐘左右，通常經歷初生、發展、成熟、消亡四個階段。它多形成範圍較小和持續時間較短的強對流天氣。降雹一般發生在成熟階段的單體下方，且多爲陣性降雹。url
對流風暴中強烈的上升氣流是產生大冰雹的必要條件。冰雹經常發生在超級單體回波中，造成並降落在中氣旋周圍的鉤狀回波附近的強回波區中。一些發展強烈的多單體回波也有可能產生冰雹。spa
災害性大風指的是對流風暴產生的龍捲之外的地面直線型風害，對流風暴中的下沉氣流達到地面時產生輻散，形成地面大風。這種對流風暴中的強下沉氣流叫作下擊暴流。下擊暴流在地面形成的風速有時很大，相似龍捲那樣的災害，有時風速不大，但對機場飛機的起落影響很大。.net
暴洪指強降水在短期內形成的局地洪水，它取決於兩方面的條件：一是短時強降水；二是相應流域的水文條件。暴洪的產生還與低空急流隨時間的變化，降水率的大小、降水系統移動走向，以及降水持續時間長短因素有關。
湍流是流體的一種流動狀態。當流速很小時，流體分層流動，互不混合，稱爲層流，也稱爲穩流或片流；逐漸增長流速，流體的流線開始出現波浪狀的擺動，擺動的頻率及振幅隨流速的增長而增長，此種流況稱爲過渡流；當流速增長到很大時，流線再也不清楚可辨，流場中有許多小漩渦，層流被破壞，相鄰流層間不但有滑動，還有混合。這時的流體做不規則運動，有垂直於流管軸線方向的分速度產生，這種運動稱爲湍流，又稱爲亂流、擾流或紊流。湍流基本特徵是流體微團運動的隨機性。湍流微團不只有橫向脈動，並且有相對於流體總運動的反向運動，於是流體微團的軌跡極其紊亂，隨時間變化很快（見圖）。湍流中最重要的現象是由這種隨機運動引發的動量、熱量和質量的傳遞，其傳遞速率比層流高好幾個數量級。湍流利弊兼有。一方面它強化傳遞和反應過程；另外一方面極大地增長摩擦阻力和能量損耗。
模糊邏輯，也稱弗晰邏輯。創建在多值邏輯基礎上，運用弗晰（模糊）集合的方法來研究模糊性思惟、語言形式及其規律的科學。模糊邏輯是二元邏輯的重言式：在多值邏輯中，給定一個 MV-代數A，一個 A-求值就是從命題演算中公式的集合到 MV-代數的函數。模糊邏輯指模仿人腦的不肯定性概念判斷、推理思惟方式，對於模型未知或不能肯定的描述系統，以及強非線性、大滯後的控制對象，應用模糊集合和模糊規則進行推理，表達過渡性界限或定性知識經驗，模擬人腦方式，實行模糊綜合判斷，推理解決常規方法難於對付的規則型模糊信息問題。
地球對流層位於大氣的最低層，集中了約75%的大氣的質量和90%以上的水汽質量。其下界與地面相接，上界高度隨地理緯度和季節而變化，它的高度因緯度而不一樣，在低緯度地區平均高度爲17～18千米，在中緯度地區平均爲10～12千米，極地平均爲8～9千米，而且夏季高於冬季。
對於數字化雷達，使用開關電路收集數據。對應於雷達波束徑向的各個距離增量和具體的取樣間隔，該開關電路相應的開和關。當來自於一個特定距離的目標回波被接收時，開關打開。在每一個取樣間隔期間，樣本的後向散射信息按照樣本的具體儲存在一個暫存中，對應於每一個位置的存儲單元稱爲距離庫。每一個距離增量對應於不一樣的距離庫，對於WSR-88D和CINRAD-SA等新一代天氣雷達，距離庫對應收集數據的最高距離分辨率即h/2。
當涉及新一代天氣雷達的基本產品時，圖像顯示中的像素稱爲距離門。取決於顯示產品的具體分辨率，距離門可由一個或數個距離庫造成。須要注意的是，當涉及對產品顯示數據的解釋時，距離庫和距離門經常相互替代使用。
譜寬數據實際上指的是速度譜寬數據，它是對在一個距離庫中速度離散度的度量。譜寬在數學上與一個距離庫內的各個散射體的速度（包括速率和方向）的方差成正比。譜寬能夠用做速度估計質量控制的工具。當譜寬增長，速度估計的可靠性就小。一些典型的氣象特徵和條件也可致使相對高的譜寬，他們包括：（1）氣團的界面附近，如封面邊界和雷暴的出流邊界等；（2）雷暴（3）切變區域（4）湍流（5）風切變（6）降落速度不一樣的尺度不一樣的雨和雪。一些非氣象條件也可以使譜寬增長，包括（1）天線轉速（2）距離（3）雷達的信噪比。譜寬估計是用一種叫作統計自相關的方法對兩個相繼返回脈衝信號方差進行測量。這種方法假設多普勒功率譜是正態分佈。因爲譜寬信息是由速度數據得來的，所以距離顯示信息與速度數據是相同的。然而，與其餘兩個基數據不一樣，譜寬信息只顯示8個數據級別，並且大於等於20節的譜寬值是徹底不顯示的。
TITAN（Thunderstorm Identification,Tracking,Analysis,and Nowcasting）雷暴識別、追蹤、分析和臨近預報，一個基於雷達觀測的雷暴臨近預報系統。最先版本完成於1986年，1990年代中期獲得改進和完善。雷暴定義：反射率因子大於等於35dbz，體積大於等於50平方千米。
TREC（Tracking of Radar Echo with Correlations）利用相關跟蹤雷達回波。1978年由Rinehart Garvey提出這項技術，用來反演雷達回波的氣流流場。該項技術利用交叉相關方法跟蹤雷達某一個仰角掃毛構成的錐面上某一個二維回波型。即初始的算法是在由某一仰角掃描構成的2維圓錐面上進行回波的跟蹤。後來，將該技術應用於直角座標系，考慮在某一等高面上的二維直角座標系中進行回波跟蹤。首先須要將雷達體掃資料內插到某一等高面上的直角座標系中。在直角座標系中也稱CTREC。TiTAN是三維質心跟蹤，CTREC是二維區域跟蹤；TITAN只適合於跟蹤對流降水系統，而CTREC便可以跟蹤對流降水系統，也能夠跟蹤層狀雲降水系統。TITAN能夠給出雷暴的變化趨勢，而TREC不行。
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