高空氣象探測數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響因素及控制對策

趙建軍

摘要 高空氣象探測是氣象部門獲取天氣變化資料的基本手段，同時(shí)也是發(fā)展氣象科學(xué)的重要基礎(chǔ)。本文結(jié)合鄂爾多斯氣象局高空氣象探測的實(shí)際，對高空氣象探測數(shù)據(jù)質(zhì)量影響因素進(jìn)行分析，提出高空氣象探測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制對策，以供參考。

關(guān)鍵詞 高空氣象探測；數(shù)據(jù)質(zhì)量；影響因素；對策

中圖分類號 P412.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）03-0199-01

作為綜合氣象觀測系統(tǒng)中的重要組成部分，高空氣象觀測系統(tǒng)在天氣預(yù)報(bào)和氣候監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，高空氣象探測設(shè)備和相關(guān)的儀器設(shè)備不斷得到完善，數(shù)字探空儀器的開發(fā)、L波段雷達(dá)的使用及電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使得高空氣象探測設(shè)備的自動(dòng)化程度越來越高，從而為提升高空氣象探測質(zhì)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

1 影響因素

1.1 重放球

高空氣象探測極易出現(xiàn)重放球現(xiàn)象，造成人力、財(cái)力浪費(fèi)，嚴(yán)重影響記錄時(shí)效性和高空氣象探測數(shù)據(jù)質(zhì)量。其中非人為因素有雷達(dá)故障、天氣因素、輸入相關(guān)氣象要素時(shí)錯(cuò)誤、未及時(shí)發(fā)現(xiàn)雷達(dá)卡死現(xiàn)象、沒有做好施放氣球前的準(zhǔn)備工作、在高空氣象探測中沒有及時(shí)調(diào)整頻率等，這些因素約占重放球原因的60%。

1.2 外界環(huán)境

外界環(huán)境因素對高空探測雷達(dá)產(chǎn)生的影響較大。需要在開闊或有天線的地方使用探測雷達(dá)，保證探測雷達(dá)四周無障礙物，天氣不會(huì)發(fā)生太大變化，而且距離放球場地50 m處不能有高大建筑物或電線。值班人員在選擇放球場地時(shí)需要綜合考慮風(fēng)向和風(fēng)速，應(yīng)至少選擇2個(gè)放球點(diǎn)，放球時(shí)根據(jù)實(shí)際情況隨機(jī)應(yīng)變。

1.3 丟球

雷達(dá)跟蹤目標(biāo)時(shí)，若目標(biāo)從雷達(dá)天線正上空過頂且距離天線較近時(shí)，在仰角活動(dòng)范圍和方位角速度轉(zhuǎn)速共同影響下，雷達(dá)會(huì)失去識別跟蹤路徑功能，即使借助于機(jī)械性能也很難滿足跟蹤條件，最終造成丟球。盡管可以進(jìn)行補(bǔ)放球操作，但是若在補(bǔ)放的過程中受天氣等非人為因素的影響，也會(huì)對整個(gè)氣象探測數(shù)據(jù)質(zhì)量的完整性和準(zhǔn)確性造成影響。因此，在高空氣象探測中應(yīng)避免出現(xiàn)過頂丟球現(xiàn)象[2]。

2 控制對策

2.1 提高高空探測業(yè)務(wù)技術(shù)能力

應(yīng)加強(qiáng)對高空氣象探測人員基礎(chǔ)業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)，結(jié)合多種技術(shù)培訓(xùn)方式，提高高空氣象探測人員技術(shù)水平及綜合素質(zhì)。根據(jù)本部門的實(shí)際情況，制定出一系列高空氣象探測和地面氣象觀測的相關(guān)規(guī)范，通過多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開展相關(guān)專題講座，不定期組織相關(guān)的考試和競賽，對于表現(xiàn)優(yōu)秀的探測人員給予一定獎(jiǎng)勵(lì)和晉升。

2.2 快速、準(zhǔn)確地處理記錄數(shù)據(jù)

因重放球操作產(chǎn)生干擾現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)始終確保放球軟件保持在原來狀態(tài)。一部分探測人員很容易將放球軟件“地面參數(shù)”中的“數(shù)據(jù)處理方法”下拉菜單中的功能項(xiàng)選擇為“推薦模式”，當(dāng)數(shù)據(jù)超過一定范圍時(shí)會(huì)通過擬合值替代，應(yīng)將功能選項(xiàng)選擇為“保留接收到的原始數(shù)據(jù)不進(jìn)行任何處理”。對于放球軟件來說，一旦遇到飛點(diǎn)、非碼現(xiàn)象增多時(shí)很難判斷信號真假，借助于程序自動(dòng)擬合曲線有很大誤差，易出現(xiàn)丟球；通常，在遇到少量飛點(diǎn)時(shí)，值班人員大多借助于“自動(dòng)修改溫、壓、濕曲線”時(shí)期不斷平滑，該方法也有較大偏差，應(yīng)通過手動(dòng)方法刪除[3]。

2.3 不斷規(guī)范高空氣象探測結(jié)果

臺(tái)站要借助于科學(xué)合理程序來對高空氣象探測數(shù)據(jù)信息不斷進(jìn)行規(guī)范。在處理高空氣象探測數(shù)據(jù)時(shí)，需要用到很多不同的處理方法，其獲取到的探測結(jié)果也有很大的差別，最終將會(huì)對高空探測數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，應(yīng)根據(jù)氣象局的實(shí)際情況，完善高空氣象探測數(shù)據(jù)，保障高空氣象探測質(zhì)量。結(jié)合現(xiàn)階段高空氣象探測中的實(shí)際，在探空記錄過程中可以通過計(jì)算機(jī)方式或者是人為方式來實(shí)現(xiàn)。在利用人為方式進(jìn)行探空記錄的過程中，由于探測人員的知識水平及操作方式不同，在對同一個(gè)氣象要素的探測結(jié)果進(jìn)行記錄時(shí)會(huì)有不同的記錄結(jié)果，一旦出現(xiàn)這種情況，則需要工作人員及時(shí)找出原因，氣象部門還要不斷完善高空探測記錄方式，只有這樣才能確保高空氣象探測數(shù)據(jù)質(zhì)量不斷得到提升。

2.4 避免丟球

在沒有放球之前，需要對近地面的風(fēng)向、風(fēng)速進(jìn)行認(rèn)真觀察，掌握近地面層中風(fēng)向、風(fēng)速的大致規(guī)律并參照上一班次對這些氣象要素的記錄，之后分析氣球的運(yùn)動(dòng)路徑，便于放球人員對本班次初放氣球之后的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行掌握。在夜晚或者是能見度較低的天氣條件下，放球之前需要提前將探空儀放置到距離雷達(dá)天線50 m以外、距離地面1～4 m的地方，將雷達(dá)天線對準(zhǔn)探空儀，之后將天控手自動(dòng)開關(guān)、頻率、增益、距離手/自動(dòng)開關(guān)都設(shè)置成自動(dòng)狀態(tài)，始終確保4條亮線清晰飽滿，凹口清晰并在豎線中間。接著將天控自動(dòng)開關(guān)設(shè)置成手動(dòng)狀態(tài)，將雷達(dá)搖偏一個(gè)較小的角度，之后將天控手自動(dòng)開關(guān)設(shè)置成自動(dòng)狀態(tài)，查看雷達(dá)的自動(dòng)跟蹤情況[4]。

3 結(jié)語

提升業(yè)務(wù)質(zhì)量是每個(gè)高空氣象探測人員的最終目標(biāo)，在實(shí)際的高空氣象探測工作中，除了要具備愛崗敬業(yè)、踏實(shí)奉獻(xiàn)的工作精神外，還要嚴(yán)格遵守《場地、儀器設(shè)備維護(hù)制度》中的相關(guān)規(guī)定，正確使用各種儀器設(shè)備，定期做好觀測儀器設(shè)備的清潔和維護(hù)工作。在值班過程中，還要密切關(guān)注監(jiān)視儀器的工作情況，一旦發(fā)現(xiàn)故障問題應(yīng)及時(shí)解決，高空氣象探測人員應(yīng)加強(qiáng)業(yè)務(wù)方面的學(xué)習(xí)，不斷完善自身的業(yè)務(wù)水平，進(jìn)而提升高空氣象探測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 中國氣象局.常規(guī)高空氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2010.

[2] 覃曉玲，唐新.再議提高高空氣象測報(bào)質(zhì)量的方法[J].貴州氣象，2013，37（5）：48-50.

[3] 張聰娥.影響高空探測數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素分析[J].陜西氣象，2014（3）：26-29.

[4] 劉清芳，喬玉新，孫克敏，等.影響探空氣球探測高度的因素分析[J].氣象水文海洋儀器，2012（1）：28-30.