雷达天线接收到的是一群大小不同的云、雨滴的后向散射功率的总和。假定组成这群云、雨滴的粒子是相互独立的、无规则分布的,则这群粒子同时在天线处造成的总散射功率平均值,等于每个粒子散射功率的总和。为此,定义雷达反射率为单位体积内全部降水粒子的
后向散射截面之和。
引进雷达反射率的目的,不仅是为了考虑单位体积内云、雨滴的数目,而且还考虑到云、雨滴谱的分布情况所造成的每个粒子的不同。设以n表示粒子的数粒度,n(D)表示单位体积内云、雨滴直径处于D~D+dD之间的粒子数,那么雷达反射率还可以表示为
由于云雨粒子的后向散射截面通常是随着粒子尺度的增长而增大,因此反射率越大,说明单位体积中降水粒子的尺度大或者数量多,即可反映气象目标强度大。但是,降水粒子的雷达散射截面不仅取决于降水粒子本身,还取决于雷达的波长,不过与其他的雷达参数无关,所以相同波长的雷达所测得的反射率值可以互相比较,以确定气象目标的强弱。