一次高空氣象觀測(cè)應(yīng)急處理過程分析

黎潔波，李輝城，韋麗英，覃曉玲，梁建平

（1.南寧市氣象局，廣西南寧　530022；2.百色市氣象局，廣西百色　533000；3.河池市氣象局廣西河池　547000，4.桂林市氣象局廣西桂林　541001）

一次高空氣象觀測(cè)應(yīng)急處理過程分析

黎潔波1，李輝城1，韋麗英2，覃曉玲3，梁建平4

（1.南寧市氣象局，廣西南寧530022；2.百色市氣象局，廣西百色533000；3.河池市氣象局廣西河池547000，4.桂林市氣象局廣西桂林541001）

通過對(duì)南寧高空站近期發(fā)生的一次L波段雷達(dá)系統(tǒng)軟件基測(cè)開關(guān)失靈從而啟用探空數(shù)據(jù)備份接收機(jī)進(jìn)行應(yīng)急觀測(cè)的過程分析，指出相關(guān)處理結(jié)果存在的一系列弊病：遲測(cè)、大量測(cè)風(fēng)記錄缺測(cè)和報(bào)文數(shù)據(jù)傳輸逾限，由此得出：建立正確的應(yīng)急觀測(cè)工作思路，合理安排各種觀測(cè)保障活動(dòng)的先后次序和輕重緩急，是有效應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜觀測(cè)過程、獲取最佳氣象觀測(cè)結(jié)果的關(guān)鍵。

L波段雷達(dá)；探空數(shù)據(jù)；備份接收機(jī)；應(yīng)急觀測(cè)；記錄對(duì)接

引言

GFE（L）1型二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)在全國(guó)范圍內(nèi)得到推廣應(yīng)用后，高空氣象探測(cè)業(yè)務(wù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段；隨著系統(tǒng)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄處理的自動(dòng)化程度大幅度提高，觀測(cè)員的日常值班工作勞動(dòng)強(qiáng)度顯著減輕，觀測(cè)精度及探測(cè)質(zhì)量水平也得以進(jìn)一步提升。而新設(shè)備新技術(shù)的采用，對(duì)觀測(cè)員的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)也提出了更高的要求；能否充分發(fā)揮出新系統(tǒng)的業(yè)務(wù)效能，不僅需要觀測(cè)員在雷達(dá)系統(tǒng)維修維護(hù)技術(shù)和業(yè)務(wù)軟件操作應(yīng)用技巧等方面有著扎實(shí)的業(yè)務(wù)功底，還需要觀測(cè)員活學(xué)活用、具備較強(qiáng)的應(yīng)變能力；此外，正確把握氣象觀測(cè)活動(dòng)的核心價(jià)值觀，以此來(lái)指導(dǎo)各種突發(fā)狀況下應(yīng)急觀測(cè)工作思路的建立，合理安排各種觀測(cè)保障活動(dòng)的先后次序和輕重緩急，是有效應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜觀測(cè)過程的關(guān)鍵。

南寧高空站自2009年開始換裝GFE（L）1型二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)與GTC2型探空數(shù)據(jù)應(yīng)急備份系統(tǒng)，迄今已有五年多時(shí)間；期間盡管系統(tǒng)總體運(yùn)行平穩(wěn)，但平均每個(gè)月總會(huì)有一、兩次大大小小的故障需要值班觀測(cè)員及時(shí)進(jìn)行干預(yù)并處理解決。部分突發(fā)故障因來(lái)不及徹底排除，有時(shí)需要啟用探空數(shù)據(jù)應(yīng)急備份接收機(jī)進(jìn)行輔助觀測(cè)，才能確保規(guī)定時(shí)次的觀測(cè)資料不出現(xiàn)失測(cè)情況；若值班員未能正確把握各種觀測(cè)業(yè)務(wù)操作的輕重緩急，充分了解應(yīng)急備份系統(tǒng)的特殊功能、熟練掌握相關(guān)應(yīng)用技巧，往往會(huì)對(duì)高空氣象探測(cè)數(shù)據(jù)采集的及時(shí)性、完整性和準(zhǔn)確性造成極大影響。類似突發(fā)性系統(tǒng)故障盡管出現(xiàn)概率較低，但已經(jīng)成為了基層臺(tái)站觀測(cè)質(zhì)量水平穩(wěn)定提高的最大瓶頸問題。以下就南寧站近期發(fā)生的一次突發(fā)性系統(tǒng)故障及其排除過程進(jìn)行分析，以期從中總結(jié)出應(yīng)急高空氣象觀測(cè)保障的一些基本思路和操作技巧。

1　觀測(cè)過程及故障處理實(shí)況

2014年1月22日18時(shí)，探測(cè)值班人員按時(shí)到崗，打開測(cè)風(fēng)雷達(dá)進(jìn)行施放氣球前的準(zhǔn)備工作。初步檢查，雷達(dá)天控系統(tǒng)，接收系統(tǒng)正常；濕度片老化、讀取探空儀序列號(hào)等工作也都能順利完成。但18時(shí)45分進(jìn)行探空儀基測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)報(bào)軟件的“基測(cè)”開關(guān)失靈、無(wú)法完成后續(xù)的基測(cè)工作。

值班員按常規(guī)先關(guān)閉電源后再重啟探測(cè)系統(tǒng)、進(jìn)入測(cè)報(bào)軟件操作界面，發(fā)現(xiàn)故障未能排除；隨后又關(guān)閉探測(cè)系統(tǒng)，對(duì)探測(cè)系統(tǒng)的各連接電纜、串口、主控箱內(nèi)各電路板進(jìn)行拔插檢查，確認(rèn)無(wú)虛接后再次重啟系統(tǒng)，故障依舊；更換探空儀、采用新的基測(cè)箱進(jìn)行基測(cè)，仍不能有效解決。聯(lián)想到本站三天前（2014年1月19日）曾因探空放球軟件“天控手動(dòng)/自動(dòng)”開關(guān)失靈、更換了11-4終端板后故障排除，是否又是11-4終端板出現(xiàn)了故障？由于11-4故障終端板剛寄回南京大橋機(jī)器廠維修、臺(tái)站內(nèi)已無(wú)備份板可供更換，值班員于是緊急向自治區(qū)氣象技術(shù)裝備中心求援。此后，值班員意識(shí)到應(yīng)盡快啟用探空數(shù)據(jù)備份接收機(jī)進(jìn)行輔助觀測(cè)，否則將造成整個(gè)時(shí)次記錄缺測(cè)的不可挽回的后果；經(jīng)過努力，值班員于20時(shí)03分施放出氣球，使用備份業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)、通過探空應(yīng)急接收設(shè)備正常接收到了探空信號(hào)。

20時(shí)45分左右，接到報(bào)告后的裝備中心技術(shù)人員驅(qū)車以最快速度將新的11-4板送到距離單位20多公里外的觀測(cè)站。更換新的終端版后，L波段主探測(cè)系統(tǒng)于22日21時(shí)左右終于恢復(fù)正常。此后，值班員將備份機(jī)上接收處理到的觀測(cè)記錄拷貝、轉(zhuǎn)移到主業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)中；重新開啟主測(cè)報(bào)系統(tǒng)調(diào)入已觀測(cè)到記錄數(shù)據(jù)文件，搜索到正確目標(biāo)后繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收處理直至球炸，從而確保了該次記錄從64分開始至84分測(cè)風(fēng)記錄正確完整。

2　故障分析和處理方法探討

放球軟件“基測(cè)”開關(guān)失靈、無(wú)法進(jìn)行基測(cè)的故障非常罕見；受到臺(tái)站近期終端版剛剛進(jìn)行過維護(hù)更換、再次出現(xiàn)故障幾率很小的思路影響，值班觀測(cè)員一開始并未將故障點(diǎn)定位到11-4終端板上；在沒有其它有效解決故障手段的無(wú)奈情況下，才想到應(yīng)啟用探空數(shù)據(jù)應(yīng)急備份系統(tǒng)進(jìn)行該時(shí)次的應(yīng)急觀測(cè)、以避免整份記錄出現(xiàn)缺測(cè)，但此時(shí)時(shí)間已流逝了半個(gè)多小時(shí)；盡管值班員盡最大努力、后續(xù)采用主、備接收系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)接技術(shù)進(jìn)行了補(bǔ)救，但由于是夜間觀測(cè)，南寧站位于城鄉(xiāng)結(jié)合部、光照條件較差，無(wú)法使用經(jīng)緯儀進(jìn)行小球測(cè)風(fēng)補(bǔ)測(cè)，前63分鐘的測(cè)風(fēng)缺測(cè)情況已無(wú)法挽回。本次雷達(dá)故障和處理方法造成的結(jié)果有三個(gè)：一是遲測(cè)，使得本次觀測(cè)記錄數(shù)據(jù)的一致性受到影響；二是造成大量測(cè)風(fēng)記錄失測(cè)，記錄的完整性也不可避免地受到了影響；三是報(bào)文數(shù)據(jù)文件傳輸逾限，資料的及時(shí)性也大打折扣。

本次故障應(yīng)急處置措施之所以出現(xiàn)較差的業(yè)務(wù)結(jié)果，究其原因還是在于：值班員沒能建立起正確的觀測(cè)業(yè)務(wù)思路，根據(jù)各種業(yè)務(wù)工作的重要性輕重緩急來(lái)合理安排好故障應(yīng)急處置和排除工作次序。

獲取符合“三性”要求的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，是所有觀測(cè)業(yè)務(wù)工作的核心內(nèi)容和基本出發(fā)點(diǎn)，維修維護(hù)好觀測(cè)設(shè)備只是達(dá)成上述目標(biāo)的一個(gè)手段。當(dāng)主觀測(cè)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，如有其它更有效的備份措施和辦法來(lái)最大限度地獲取到符合“三性”要求的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，排除觀測(cè)設(shè)備故障就不應(yīng)成為首先要考慮解決的工作問題。

值班員在做施放前準(zhǔn)備工作時(shí)發(fā)現(xiàn)了雷達(dá)故障，此時(shí)已經(jīng)非常臨近正點(diǎn)放球觀測(cè)時(shí)刻；值班員此時(shí)應(yīng)該首先考慮到：獲取“三性”數(shù)據(jù)是氣象觀測(cè)活動(dòng)要解決的關(guān)鍵問題，如果將大部分時(shí)間和精力放在排查設(shè)備故障上，很可能造成記錄缺測(cè)的嚴(yán)重后果。在這種情況下，值班員應(yīng)在正點(diǎn)前首先做好啟用探空數(shù)據(jù)應(yīng)急備份系統(tǒng)做好應(yīng)急施放的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

在應(yīng)急觀測(cè)設(shè)備準(zhǔn)備就緒、探空施放按時(shí)開展并能夠正常接收處理到觀測(cè)數(shù)據(jù)之后，觀測(cè)員才可以進(jìn)一步權(quán)衡各種保證觀測(cè)數(shù)據(jù)完整性的解決方案，并合理安排時(shí)間著手繼續(xù)排查雷達(dá)故障、盡最大可能恢復(fù)主觀測(cè)設(shè)備的正常運(yùn)行，以解決觀測(cè)資料的精度（準(zhǔn)確性）問題。

啟用應(yīng)急設(shè)備接收機(jī)只能接收處理探空信號(hào)，測(cè)風(fēng)資料的補(bǔ)足問題只能通過經(jīng)緯儀小球測(cè)風(fēng)補(bǔ)測(cè)、以及完全修復(fù)主測(cè)風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)的方法來(lái)解決。由于該時(shí)次是夜間觀測(cè)，光照條件不佳，能夠通過經(jīng)緯儀小球補(bǔ)測(cè)獲取的測(cè)風(fēng)資料非常有限，此時(shí)值班觀測(cè)員將主要精力放在測(cè)風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)的故障排查上是合理的。當(dāng)值班員嘗試過各種系統(tǒng)恢復(fù)方案、最終確定想裝備中心求助、盡快更換11-4終端板以求得故障的徹底解決后，剩下的等待時(shí)間才是開展小球經(jīng)緯儀補(bǔ)測(cè)的正確開展時(shí)間。

值得一提的是，主雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)記錄與探空數(shù)據(jù)備份接收系統(tǒng)觀測(cè)記錄的相互對(duì)接處理技術(shù)，是類似應(yīng)急觀測(cè)情況下必須掌握的數(shù)據(jù)整理技巧。相關(guān)技術(shù)已經(jīng)有較為全面的論述［3，4］，在這里不過多贅述。

3　小結(jié)

高空氣象值班觀測(cè)過程中往往存在著各種不確定性，值班員時(shí)常需要面對(duì)一些突發(fā)狀況，在時(shí)間緊、條件有限的情況下酌情選用所學(xué)的業(yè)務(wù)知識(shí)和平時(shí)積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行應(yīng)急處理，以確保觀測(cè)資料的“三性”要求、爭(zhēng)取獲得最佳的觀測(cè)效果。觀測(cè)員對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)知識(shí)技能的牢固掌握和靈活運(yùn)用是成功開展類似應(yīng)急處置工作的必然要求，但僅僅具備這些業(yè)務(wù)知識(shí)技能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠——根據(jù)氣象觀測(cè)活動(dòng)的核心目標(biāo)來(lái)建立正確的應(yīng)急觀測(cè)工作思路，分清各種觀測(cè)保障活動(dòng)的輕重緩急，合理安排每一項(xiàng)觀測(cè)操作的先后次序，才能獲取最佳的觀測(cè)結(jié)果。

從本文分析討論的這個(gè)應(yīng)急觀測(cè)個(gè)例可以看出，值班觀測(cè)員對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)故障的分析、定位和排除策略基本是正確的，對(duì)GFE（L）1型二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)與GTC2型探空數(shù)據(jù)應(yīng)急備份系統(tǒng)的應(yīng)用技巧也是純熟的，但因?yàn)闆]有樹立起氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)先的正確工作思路，在開展應(yīng)急處置過程中沒有合理安排好修復(fù)設(shè)備故障與獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)的先后次序，使得本次觀測(cè)出現(xiàn)了遲測(cè)、大量測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測(cè)、報(bào)文傳輸出現(xiàn)逾限，其記錄數(shù)據(jù)的一致性、完整性和及時(shí)性均受到嚴(yán)重影響，最終僅獲得了一個(gè)總體上并不成功的應(yīng)急觀測(cè)結(jié)果。其中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，值得我們認(rèn)真深入地分析總結(jié)。

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Analysis on treatment process of a upper air meteorological observation emergency

Li Jie-bo，Li Hui-cheng，Wei Li-ying，Qin Xiao-ling，Liang Jian-ping（1.Nanning Municipal Meteorological Service，Nanning Guangxi 530022；Baise Municipal Meteorological Service，Baise Guangxi 533000；3.Hechi Municipal Meteorological Service，Hechi Guangxi 547000；4. Guilin Municipal）

Based on analysis of a process recently happened in aerological station in Nanning of the failure of testing switch of L-band radar system software making use the sounding data backup receiver for emergency observation，a series of defects caused by this dealing process were pointed out，like:late testing，a large number of wind records missing and the over-due transmission of data.Overall，the conclusion is that establishing the correct emergency observation work ideas，reasonably arranging the sequence and priorities of various observation guarantees are keys to effectively cope with all kinds of complicated observation process and obtain the best meteorological observations results.

L-band radar；sounding data；sounding data；emergency observation；record docking

P412.21

A

1673-8411（2015）03-0080-03

2015-03-15

黎潔波（1977-），男，廣西岑溪市人，工程師，從事高空氣象探測(cè)工作。