L波段高空氣象探測數(shù)據(jù)資料常見問題處理方法

張 云,張銀廷,譚炳全,吳紅宇

(重慶市沙坪壩區(qū)氣象局,重慶 沙坪壩 400030)

L波段高空氣象探測數(shù)據(jù)資料常見問題處理方法

張 云,張銀廷,譚炳全,吳紅宇

(重慶市沙坪壩區(qū)氣象局,重慶 沙坪壩 400030)

針對在日常工作中L波段高空氣象探測中數(shù)據(jù)資料出現(xiàn)的問題,如基測、地面瞬間觀測數(shù)據(jù)和探空儀參數(shù)錯誤、探空記錄飛點、亂碼、以及測風(fēng)數(shù)據(jù)突跳等,分析問題出現(xiàn)的原因,提出正確讀數(shù)、認(rèn)真校對、仔細檢查、熟悉探測系統(tǒng)業(yè)務(wù)手冊等處理意見和方法。

L波段高空氣象探測系統(tǒng);高空氣象探測;探測數(shù)據(jù)

1 引言

L波段(1型)高空氣象探測系統(tǒng)是 GFE(L)型雷達—GTS1型數(shù)字式電子探空儀高空氣象探測系統(tǒng)的簡稱。新型的探測系統(tǒng)基本實現(xiàn)了探測數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測和集成的自動化,提高了高空氣象資料的質(zhì)量和精度,減少了錯情的發(fā)生,大大提高了高空氣象探測質(zhì)量。雖然系統(tǒng)的自動化程度提高了,但還是有錯誤情況的出現(xiàn)。本文通過分析在數(shù)據(jù)處理及資料預(yù)審過程中遇到的比較常見的問題,提出對這些問題具體的處理意見和方法。

2 氣球施放前應(yīng)重視的問題

2.1 探空儀參數(shù)及基測數(shù)據(jù)

探空儀參數(shù)、基測和瞬間作為高空氣象探測資料的獲取至關(guān)重要。如果在放球前探空儀參數(shù)、基測數(shù)據(jù)輸入錯誤,在放球后發(fā)現(xiàn),作為一種補救措施可在放球軟件或數(shù)據(jù)處理軟件中修改基測、探空儀參數(shù)數(shù)據(jù),但修改后會影響觀測記錄,需要對觀測數(shù)據(jù)進行重新整理。放球后探空儀參數(shù)、修改基測數(shù)據(jù),可能會造成儀器不合格,以至于造成重放球。因此,在放球前應(yīng)認(rèn)真校對,避免因人為因素造成儀器不合格、重放球等責(zé)任性事故。

2.2 地面瞬間數(shù)據(jù)

地面瞬間各氣象數(shù)據(jù)由地面標(biāo)準(zhǔn)儀器獲取,要求觀測結(jié)果能真正反映施放氣球瞬間的氣象要素情況,所以瞬間數(shù)據(jù)的讀取,必須在施放前后 5m內(nèi)完成,切不可提前或延后。觀測數(shù)據(jù)的正確與否,對資料整理有系統(tǒng)性影響,如某次瞬間氣壓值1 008.0hPa,值班員誤讀為 100.8hPa,由于未及時發(fā)現(xiàn),結(jié)果以后接收的氣壓數(shù)據(jù)都為 100.8hPa,地面氣壓值的錯誤,造成整份記錄高度值計算的系統(tǒng)性錯誤。遇到這種情況,可以分兩步處理:①將瞬間氣壓改回正確值(1 008.0),隨后接收的氣壓值將會恢復(fù)正常;②將之前不正常的氣壓數(shù)據(jù)用“段選”的功能選中,選“恢復(fù)為修改前的數(shù)據(jù)”即可,見圖 1。由此可見,值班員要特別注意氣壓表讀數(shù)、氣壓表附溫、干球溫度、濕球溫度的正確讀數(shù),并正確輸入,發(fā)現(xiàn)錯誤及時處理,避免因觀測或輸入的錯誤,造成整份記錄的系統(tǒng)性錯誤。

3 探空測風(fēng)記錄處理

3.1 探空曲線飛點

由于數(shù)字式探空儀數(shù)據(jù)探測精度和采樣率的提高,整份記錄采集到的數(shù)據(jù)密集、量大,出現(xiàn)“飛點”的可能性也就比較大。如果氣壓、溫度、濕度三要素的“飛點”沒處理好,會影響到記錄特性層的選擇,若“飛點”恰好在規(guī)定等壓面或?qū)α鲗禹?對資料數(shù)據(jù)的正確性影響更大。由于重慶常年相對濕度大,濕度出現(xiàn)“飛點”的可能性較高,特別是在降雨過程中或遇到強對流天氣時情況更糟糕,訊號甚至亂到無法判斷變化的趨勢,給值班員整理記錄帶來極大的麻煩,需要十分認(rèn)真、仔細地處理記錄,否則很容易出錯。如探空曲線上可看到明顯的氣壓、溫度“飛點”,再查高表—14特性層記錄 (表 1),在第 24～26層次,氣壓值增大,溫度出現(xiàn)正值。因值班人員當(dāng)時的疏忽,沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理,造成記錄的錯誤。

圖 1 恢復(fù)數(shù)據(jù)界面

表 1 高表 -14特性層記錄

3.2 測風(fēng)數(shù)據(jù)突跳問題

如某站測風(fēng)記錄,在球坐標(biāo)曲線上發(fā)現(xiàn)第25min的方位角坐標(biāo)點不規(guī)律,再查高表—13測風(fēng)記錄,方位角數(shù)據(jù)與前后數(shù)據(jù)變化不規(guī)律,進一步查秒數(shù)據(jù),在 25min1s處數(shù)據(jù)出現(xiàn)了突跳(表 2)。因為L波段系統(tǒng)的球坐標(biāo)仰角、方位角、斜距計算的分鐘數(shù)據(jù),是以整分鐘及其上、下各 2s的數(shù)據(jù)之和的平均值,來獲得該分鐘數(shù)據(jù)的,所以導(dǎo)致了該分鐘數(shù)據(jù)計算的異常。這將影響量得風(fēng)層的計算,進而影響規(guī)定高度和規(guī)定等壓面風(fēng)的計算,影響發(fā)報和報表制作。出現(xiàn)這種情況可采取以下的方法處理:①將這分鐘數(shù)據(jù)做失測處理;②如果是其中有1s的數(shù)據(jù)突跳,可用其余 4s數(shù)據(jù)來計算此分鐘的數(shù)據(jù)平均值;③如果是斜距,可考慮用高度代替,如果只代替其中的 1min,出現(xiàn)數(shù)據(jù)差值比較大的情況,可以多代替幾分鐘的斜距數(shù)據(jù)。

表 2 某站測風(fēng)記錄秒數(shù)據(jù)

3.3 值班員誤操作

由于值班員操作失誤等因素造成記錄處理出錯。如某次測風(fēng)記錄,因操作失誤造成高表—13上第 6min數(shù)據(jù)全部為 0,并且參與了量得風(fēng)層的計算。查詢球坐標(biāo)數(shù)據(jù),這分鐘數(shù)據(jù)為正常數(shù)據(jù),再查球坐標(biāo)秒數(shù)據(jù),第 5min58s～6min3s做了刪除處理,但是在“手動修改球坐標(biāo)曲線”下的整分鐘數(shù)據(jù)沒有刪除,實際上這分鐘數(shù)據(jù)沒有處理,在量得風(fēng)層計算過程中就被當(dāng)成正常數(shù)據(jù)參與了計算,導(dǎo)致量得風(fēng)層計算錯誤。在“手動修改球坐標(biāo)曲線”下刪除此分鐘數(shù)據(jù),才能將數(shù)據(jù)處理到位。

3.4 信號亂

由于L波段系統(tǒng)的抗干擾性較差,而我國的高空探測目前還處于世界相對較弱的水平,特別是溫度感應(yīng)元件還不能達到實際探測的需要,加之重慶多對流天氣,遇到這樣的天氣,接收到的信號很亂,甚至根本無法判斷信號變化的趨勢。此時,建議臺站將資料結(jié)合探測規(guī)范的壓、溫、濕數(shù)據(jù)連續(xù)缺測或可信度差處理之規(guī)定,在適當(dāng)?shù)臅r間內(nèi),刪除信號較亂無法判斷的記錄,將資料做失測處理。

4 結(jié)語

值班人員在熟悉探測系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作手冊后,值班時一定要認(rèn)真校對值班日記記錄的數(shù)據(jù)與計算機輸入的數(shù)據(jù)是否一致,利用放球軟件和數(shù)據(jù)處理軟件對輸出的圖形、曲線、高表 -13及高表 -14進行認(rèn)真、仔細的檢查,很多問題可以及時發(fā)現(xiàn),避免錯誤的發(fā)生。由于現(xiàn)在探測的數(shù)據(jù)密集、數(shù)據(jù)量大,僅靠審核員對資料的審核來把質(zhì)量關(guān),難度很大。因此,每一位觀測員都要加強業(yè)務(wù)理論知識的學(xué)習(xí)和實踐,提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì),盡最大努力提高探測資料的質(zhì)量。預(yù)審員也要加強預(yù)審工作,確保記錄、報表出站前的質(zhì)量。

P406

B

2010-09-10

張云(1966-),男,工程師,主要從事高空氣象探測工作。

1003-6598(2010)增刊 -0206-02