• 無線電波的行進

一般情況下，無線電波都是以直線方式向前移動；然而由於地球表面為弧面，因此就算是雷達以水平0°仰角發射電波，隨著距離越遠，相對於地球表面的高度其實是越高的。因此在資料的判讀上，由於座標顯示地面為水平面，因此實際上電波觀測到的路徑會被拉成偏向上的弧線，並隨著距離越遠，看到的資料其實是越高的。

電波行進與地球弧面、距離、高度示意圖

• 非降水訊號

• 異常偏折

物理上，當波穿越不同密度的介質可能會發生偏折，雷達的無線電波訊號也不例外；大氣的密度主要受到溫度、濕度影響；當大氣的溫度、濕度分布有所不同，使得上下層密度差異增加時，雷達所發射與接收到的電波訊號將不一定會是直線前進的訊號。物理意義表示為單位密度ΔN與單位高度ΔZ的變化。當ΔN/ΔZ比平常大表示隨著高度上升、密度增加，這種情況時波會朝向法線偏折，訊號會向上偏折，此為「次折射」(sub-refraction)；若是訊號向上偏折，則反而容易觀測到上層的冰相粒子，使得回波訊號較弱，低估降水強度。

反之ΔN/ΔZ比平常小，則電波訊號會向下偏折，此為「超折射」(super-refraction)；若是訊號遇到地形反射回雷達，則可能觀測到過強的回波訊號產生非降水回波訊號。

異常偏折情形

由於地心引力的關係，通常情況下一般穩定的大氣密度分布為隨著高度上升、密度下降。會發生次折射時表示隨高度上升、密度增加，也表示著此為不穩定的大氣環境，通常在降水系統附近容易發生次折射現象。而發生超折射時表示上層大氣密度比平時更小，主要發生在極為穩定的大氣條件中(上層較暖或是上層較乾，像是逆溫層、高壓內下沉氣流、夜間輻射冷卻等)。

• 地形雜波(ground clutter)

若是接收到的為單純地形回波訊號，因為地形為沒有速度的目標物，且一定在每次掃描都會在相同位置，因此在進行雷達資料處理時可以很簡單的進行濾除，但是地形上可能會有樹林，若是樹葉上有雨水、露水，或是受到風的吹拂情況下，就有可能被視為有速度的水相訊號；並且又由於現在新增了不少風力發電機組，其為擁有速度且容易反射的大型人造物體，對於日後的雷達資料處理也是需要進一步研究的主題。

地表影響的障礙物

• 海洋雜波(sea clutter)

同地形雜波，若是大氣穩定的條件下，雷達回波偏折掃描到海面或是海浪濺起的水花，亦會產生氣象訊號之雜訊，雖然為非氣象訊號之雜訊，但是由於其性同為飄在空中之水相粒子，因此也可以從中判讀風場訊號，對於無降水系統的區域是個良好的風場蒐集方式，但在計算降水估計時需要進行訊號處理濾除以影像降水計算。

北台灣海面有明顯海洋雜波，而台灣西南部陸地與沿岸亦有非氣象雜訊

疊合真實色衛星影像與雷達迴波圖動畫可以判斷出臺灣西南沿岸並沒有明顯降水系統但是卻有地形雜波，且白天後明顯雜訊消散，入夜後雜訊產生；如同上述夜間輻射冷卻造成的超折射

(圖片來源：大氣水文資料研究庫)

• 回波強度高估

即使是濾除了非氣象訊號的雜訊，回波強度也會有發生高估或低估的情況，最常見的回波強度高估即為雷達亮帶(bright-band)，雷達亮帶主要為高空體積較大之冰相粒子掉落至較低的0°C層時，剛開始融化使表面開始濕潤，讓粒子擁有冰相般的體積與水相的散射能力，讓回波值偏大，但其實其水量並不多，使回波高估。(詳情可參考科普文章：雷達回波的圈圈是什麼？──"亮帶")

因雷達回波亮帶而在最大回波疊合圖上產生之同心圓圖樣

• 回波強度低估

除了高估，亦會有雷達回波被低估的情況，最常見的例子即為前篇文章所提到的不同波段雷達的衰減現象所造成，由於波長越短，經過水後衰減就越為明顯，因此若是電波訊號路徑上有強降水發生，則會影響後方降水系統觀測到的回波強度，通常衰減能力會和粒子分布情形與距離有一定的相關性，因此可以藉由公式計算將衰減的能量補回來對雷達資料進行校正處理，此為資料處理時需要注意的要點。

以X波段的TEAM-R移動式氣象雷達為例，經過強降水區訊號可能會發生衰減

除了強降水系統造成的觀測衰減誤差，近年來有些研究指出若是天線罩上附著著雨水，亦會影響電波發射與接收時的強度使得整體觀測到的回波低估，此為濕天線罩效應(wet radome effect)，發生條件為雷達要有天線罩、雷達當地降水夠強，此也是在判讀資料時需要注意的細節。

濕天線罩效應示意圖，若天線罩上有水，則有可能會影響發射與接收時的能量大小