天上的浮云，可谓千姿百态，形状变化万千。云里的水滴和冰，会随著温度、湿度及气流的改变而出现变化，水滴和冰的数量会因而有所增减；水滴可以凝结成冰，冰亦可以溶化为水滴。再者，冰的形态更是多式多样：有的是冰晶，有的是形状各异的冰粒。在恶劣天气的强对流活动中，冰粒的体积或会进一步增加，最后成为冰雹。当这些水滴和冰的过重时，便会做成降雨、降雪或降冰雹。（图一显示冰的不同形状）

天气雷达是探测降雨的有效工具。雷达向大气层发射电磁波脉冲，然后测量经由雨区中的水滴和冰所反射的脉冲讯号（回波），从回波返回雷达所需时间，可计算出雨区的位置。至于降雨的强度，一般来说，回波的强度（反射率）越强，雨势就越大。但由于冰对电磁波的反射率较水滴强，如果雨区内有冰粒，估算出来的降雨强度便会较实际的雨势大。因此单从回波强度估算雨区中水和冰的成分或者是降雨强度，会有一定的局限和不确定性。

天文台于2015年启用新的大老山双偏振多普勒雷达（图二）。跟传统的单偏振（电磁波的电场或磁场在单一平面上变化）雷达不同，新雷达能够发射及接收水平和垂直两个不同偏振方向的电磁波脉冲（图三）。由于水滴的大小和冰的形态会导致不同偏振电磁波反射后的特性出现差异，利用水平和垂直偏振回波特性的差别，有助于判断雨区的成分，以及雨量的多少。例如体积较大的水滴受重力影响，形状会变得较扁，其水平偏振电磁波的反射率会较垂直偏振电磁波的反射率强。偶然，雷达发出的电磁波脉冲被昆虫雀鸟等反射，也可以从双偏振回波讯号辨别出来。有了这些额外资讯，新雷达更能有效地监测冰雹的发展，及更准确地估算降雨量，为香港天气雷达应用打开新的一页。

图四是2015年4月20日大老山雷达录得的图像，显示雨区中有较大的冰粒（图中黄色的部分）和冰雹（图中红色的部分）。当日广东沿岸地区受低压槽影响，出现强对流天气，除有狂风雷暴及大雨外，汕头等地区更接获冰雹报告，位置与雷达图像显示吻合。

大老山的新天气雷达为天气预报员提供雨区的「形相态」资料，有助预报员更准确地监测雨区的发展和估算各区的雨量，并适时发出天气预报与恶劣天气警告，以保障市民安全。