L波段高空氣象探測(cè)資料的常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)急處理

謝近年　鐘海彬

摘 要：L波段電子雷達(dá)探空儀在高空氣象探測(cè)中發(fā)揮著非常重要的作用，但是，在使用它進(jìn)行高空探測(cè)的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到一些問(wèn)題，影響探測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。主要分析了L波段高空氣象探測(cè)中常見(jiàn)的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的處理辦法。

關(guān)鍵詞：L波段電子雷達(dá)探空儀；高空氣象探測(cè)；測(cè)報(bào)質(zhì)量；探空記錄

中圖分類號(hào)：P412.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.113

L波段高空氣象探測(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)為天氣預(yù)報(bào)、氣候研發(fā)、災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)提供了重要的氣象信息，它是綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，L波段電子雷達(dá)探空儀被廣泛應(yīng)用到了氣象探測(cè)工作中，極大地提高了高空氣象探測(cè)資料的質(zhì)量。但是，在高空氣象探測(cè)過(guò)程中，仍然存在一些問(wèn)題，它們會(huì)在一定程度上影響探測(cè)業(yè)務(wù)的質(zhì)量。通過(guò)分析L波段高空氣象探測(cè)資料中常見(jiàn)的問(wèn)題，找出了相關(guān)的應(yīng)急解決辦法，以提高測(cè)報(bào)質(zhì)量，確保探測(cè)資料的準(zhǔn)確性。

1 高空探測(cè)放球前問(wèn)題

1.1 探空儀參數(shù)問(wèn)題

探空儀參數(shù)、基測(cè)和瞬間參數(shù)設(shè)置對(duì)獲取高空氣象探測(cè)資料有非常關(guān)鍵的作用，需要提前做好裝配準(zhǔn)備。如果在放球后發(fā)現(xiàn)之前的參數(shù)設(shè)置有誤，則可以在放球軟件或數(shù)據(jù)處理軟件中修改參數(shù)來(lái)補(bǔ)救，而修改后需要重新整理觀測(cè)數(shù)據(jù)才不會(huì)對(duì)觀測(cè)記錄造成影響。如果在放球后修改探空儀參數(shù)，就會(huì)導(dǎo)致儀器不合格，可能會(huì)被要求重新放球。因此，應(yīng)做好放球前探空儀參數(shù)設(shè)置的檢查、核對(duì)工作，避免出現(xiàn)此類問(wèn)題。

1.2 地面瞬間觀測(cè)

地面瞬間觀測(cè)氣象數(shù)據(jù)資料是由地面標(biāo)準(zhǔn)儀器獲取的，它要求該觀測(cè)結(jié)果能夠真實(shí)反映氣球施放瞬間各氣象要素的變化過(guò)程。因此，地面瞬間觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取工作必須在放球前后5 min內(nèi)完成。如果出現(xiàn)瞬間氣壓觀測(cè)記錄讀取失誤，就可能會(huì)使整份記錄資料高度值計(jì)算出現(xiàn)系統(tǒng)性的錯(cuò)誤。針對(duì)這種情況，常用的處理辦法是將瞬間氣壓值修改為正確值，那么，之后所接收的氣壓值將恢復(fù)正常值，選中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)段改為修改前的數(shù)據(jù)即可。因此，對(duì)于地面瞬間觀測(cè)數(shù)據(jù)，值班人員要特別注意各氣壓值、干濕球溫度等觀測(cè)要素的讀數(shù)，確保觀測(cè)記錄正確輸入，提高整份記錄的精確度。

2 探空記錄問(wèn)題

2.1 探空記錄曲線飛點(diǎn)處理

現(xiàn)代化探空儀具有探測(cè)精密性高，采集到的數(shù)據(jù)量大、密集的特點(diǎn)，所以，這就會(huì)增大出現(xiàn)“飛點(diǎn)”的可能性。如果各要素沒(méi)有較好地處理飛點(diǎn)記錄，就可能會(huì)影響到記錄特性層的選擇。如果“飛點(diǎn)”恰好出現(xiàn)在規(guī)定等壓面或?qū)α鲗禹?，那么，它將?huì)對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生更大的影響。如果遇到強(qiáng)對(duì)流天氣，會(huì)使得探空儀訊號(hào)混亂，給值班人員增加了整理資料記錄的壓力，使其更容易出錯(cuò)，引發(fā)失誤。因此，值班人員要認(rèn)真查看探空曲線是否有異常，發(fā)現(xiàn)異常刪除飛點(diǎn)，進(jìn)而有效避免此類問(wèn)題出現(xiàn)。

2.2 氣球升速異常

氣壓、溫度飛點(diǎn)等發(fā)生變化可能會(huì)使施放氣球后氣球的升速出現(xiàn)異常。如果氣球升速太慢，當(dāng)其小于150 m/min時(shí)，探測(cè)到的氣象資料準(zhǔn)確度不高，不能作為真實(shí)反映高空氣象要素變化的數(shù)據(jù)資料。根據(jù)探測(cè)規(guī)范規(guī)定，此次記錄可不予整理。比如，在某臺(tái)站的一次探空記錄中，氣球升高到2 800～2 900 m時(shí)出現(xiàn)升速異常的情況，在圖形和曲線都正常的情況下，檢查該時(shí)段觀測(cè)的氣壓、溫度等數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在第60 min02 s～60 min16 s時(shí)段內(nèi)，氣壓值出現(xiàn)異常，它隨著時(shí)間的變化而上升。刪除此段資料后，升速曲線恢復(fù)正常。至此，此次探測(cè)資料可按照正常記錄整理、計(jì)算。

3 應(yīng)對(duì)特殊事件的處理辦法

3.1 復(fù)雜天氣

當(dāng)突然遇到強(qiáng)降水、雷暴、大風(fēng)等復(fù)雜天氣對(duì)氣球正常升速產(chǎn)生影響時(shí)，值班人員應(yīng)根據(jù)天氣情況適當(dāng)增加氣球的氫氣充氣量，以確保氣球能夠正常升空。如果復(fù)雜天氣會(huì)影響探測(cè)儀的正常工作，則可以適當(dāng)推遲放球時(shí)間。在探測(cè)過(guò)程中，當(dāng)未達(dá)到500 hPa，探空儀遇到了雷擊或傳感器變性等情況時(shí)，在規(guī)定允許的時(shí)間內(nèi)可重新放球。如果遇到風(fēng)沙、大霧等嚴(yán)重影響放球的天氣現(xiàn)象時(shí)，可適當(dāng)增加輔助人員，確保順利放球并正常跟蹤。當(dāng)發(fā)生低空記錄缺測(cè)的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)測(cè)，做好探測(cè)前1 h預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)的天氣狀況的工作，并做好相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施。

3.2 突發(fā)事件

在高空氣象探測(cè)過(guò)程中會(huì)遇到各種突發(fā)事件，比如探測(cè)軟件無(wú)響應(yīng)或突然遇到斷電或地面接收設(shè)備故障等。為了防止出現(xiàn)各種突發(fā)故障，應(yīng)定期做好探測(cè)設(shè)備的檢測(cè)維護(hù)工作，查看備用電源是否可以正常使用。為了確保探測(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的良好運(yùn)行，提高高空探測(cè)質(zhì)量，相關(guān)業(yè)務(wù)軟件和地面接收設(shè)備應(yīng)做軟件備份和探測(cè)設(shè)備備用，可以在施放氣球的同時(shí)使用備用設(shè)備，防止出現(xiàn)兩項(xiàng)突發(fā)事件。

4 放球自動(dòng)跟蹤問(wèn)題

L波段雷達(dá)的自動(dòng)化程度較高，可以實(shí)現(xiàn)自地面開(kāi)始的直接跟蹤業(yè)務(wù)。放球后，工作人員應(yīng)及時(shí)觀察雷達(dá)天線，看其是否自動(dòng)跟蹤。如果放球時(shí)遇到了大風(fēng)等阻礙性的問(wèn)題，可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)法自動(dòng)跟蹤的情況。此時(shí)，可以要求相關(guān)工作人員手動(dòng)抓球，立即將天控開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)為手動(dòng)狀態(tài)。如果天控開(kāi)關(guān)還處于自動(dòng)狀態(tài)，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的跟蹤和報(bào)警，會(huì)有重放球的可能。為了防止此類問(wèn)題再次發(fā)生，要確保天控開(kāi)關(guān)在放球前處于手動(dòng)狀態(tài)，確定放球后，可以根據(jù)氣球指示的位置使用攝像頭跟蹤氣球，并使其停留在屏幕中央10 s。待雷達(dá)天線對(duì)準(zhǔn)氣球調(diào)整到最佳頻率，氣球穩(wěn)定后，將天控開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到自動(dòng)擋。

5 放球過(guò)程旁瓣跟蹤問(wèn)題

如果雷達(dá)在放球的瞬間能夠準(zhǔn)確跟蹤，一般不會(huì)發(fā)生旁瓣現(xiàn)象，只有在特殊天氣情況下，比如大雨、大霧等能見(jiàn)度差的天氣，從攝像機(jī)的畫(huà)面上很難觀察到氣球時(shí)容易發(fā)生旁瓣現(xiàn)象。長(zhǎng)時(shí)間處于此種情況下，會(huì)導(dǎo)致重新放球或缺測(cè)的情況發(fā)生。鑒于此，可以調(diào)整4條亮線，根據(jù)最后一組正確的方位、仰角數(shù)據(jù)，在附近區(qū)域進(jìn)行天扇掃描，直到4條亮線平齊，調(diào)整距離按鈕，使凹口回到豎線“II”中間，將天控開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)為自動(dòng)，直至恢復(fù)正常。如果夜間無(wú)法顯示氣高時(shí)，則需要在現(xiàn)場(chǎng)確定，無(wú)論高低，如果有旁瓣跟蹤，則應(yīng)升高10°仰角再進(jìn)行天扇掃描。這樣做，可以較快地發(fā)現(xiàn)旁瓣跟蹤并及時(shí)修正。

6 結(jié)束語(yǔ)

L波段高空氣象探測(cè)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集和處理。在實(shí)際操作的過(guò)程中，使用L波段雷達(dá)能夠進(jìn)一步提高氣象資料的使用性能。但是，隨著自動(dòng)化程度的提高，在進(jìn)程業(yè)務(wù)探測(cè)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，對(duì)觀測(cè)資料的準(zhǔn)確度造成一定的影響。因此，為了確保L波段高空氣象探測(cè)系統(tǒng)能夠發(fā)揮其本質(zhì)作用，值班人員必須掌握氣象探測(cè)軟件常見(jiàn)問(wèn)題的分析和處理，從而有效地提高L波段高空氣象探測(cè)資料的精確度。

參考文獻(xiàn)

[1]張?jiān)疲瑥堛y廷，譚炳全，等.L波段高空氣象探測(cè)數(shù)據(jù)資料常見(jiàn)問(wèn)題處理方法[J].貴州氣象，2010（S2）.

〔編輯：白潔〕