高空气象探测特殊资料的分析与处理

高空气象探测特殊资料的分析与处理

斯兰芬管小波刘银梅

和田市气象局

近年来随着高空气象探测业务的快速发展，探测设备的不断更新，自动化程度越来越高。但在我们的实际工作中，时常会碰到一些特殊记录，这样的记录则需要观测员在有限的时效内，作出正确的分析处理。本文收集了周边高空站近10年的资料，结合L波段高空气象探测数据处理软件（v5.0.1.20170601版），通过对记录仰角低于测站最低工作仰角、球坐标异常、斜距代替与无斜距测风、时间订正等实例，结合自己多年来的探空预审经验，提出自己的判断和处理方法。

1.记录仰角低于"雷达最低工作仰角"的处理

高空气象探测系统业务操作手册规定：（1）当仰角从某分钟开始低于测站"雷达最低工作仰角"，而后又回升到此值以上，测风记录照常处理；(2)当仰角从某分钟开始低于测站"雷达最低工作仰角"直至球炸分钟，测风记录则只处理到等于或大于测站"雷达最低工作仰角"。

1.1仰角低于"雷达最低工作仰角"后回升到正常值

仰角低于"雷达最低工作仰角"后回升到正常值（如表1），数据处理软件中形成的"雷达和气压高度曲线"如图1所示，高差在21千米至22千米、24千米到25千米已经超出了正常高差范围。此时就需要我们进行人工干预，根据球坐标找出相应的分钟数据删除或斜距采用高度代替，直至回到正常的高差范围。

1.2仰角低于测站"雷达最低工作仰角"直至球炸分钟

仰角低于测站"雷达最低工作仰角"直至球炸分钟（如表2），值班人员进入数据处理软件中查看"雷达和气压高度曲线"，如高度差没有超出正常范围，数据处理软件将自动对测风数据进行整理，值班人员无需人工干预。

2.球坐标异常的判断与处理

2.1仪器故障影响的球坐标异常

从图2及表3中可以看出，球坐标曲线的连接、仰角、方位角、斜距已经出现了异常，这样的记录需要我们人工干预，根据我们L波段雷达数据处理软件提供的"每秒球坐标数据查询"功能，找出球坐标异常的开始数据与结束数据后删除，当处理后进一步对球坐标曲线、高表-13中的量得风层进行查看，至到处理正确为止。

2.2雷达故障引起的球坐标异常

图3球坐标秒数据曲线

在放球过程中由于各种原因，雷达会出现驱动箱卡死、低空丢球、发射机故障等现象，这将造成高表-13中的量得风层不正确，秒数据曲线异常（如图3）。当出现上述问题时，我们应该人工作出判断，从每秒坐标数据中查出秒数据异常的开始与结束时间后删除，直到量得风层与坐标曲线正常为止。

3.高度代替斜距与无斜距测风

3.1因凹口漂移引起的斜距采用高度代替

在综合探测过程中因各种因素影响，气球施放后凹口漂移，斜距无法正常跟踪，造成雷达高度与气压高度误差曲线异常，如图4中红色标注部分，

图4雷达高度与气高曲线

高表-13中的斜距也是明显错误，当雷达高度与气压高度误差在500hpa以下大于100米或500hpa以上大于1000米时，放球软件监控面板上的雷达故障报警灯就会不断闪烁，提示当班者查看球坐标数据。这时我们就需要人工干预，从球坐标数据中找出斜距异常的分钟数据，采用雷达高度代替斜距。如果采用雷达高度代替斜距后，还出现异常，则异常球坐标分钟数据进行删除。

3.2综合探测雷达无斜距和处理

L波段雷达高空气象探测系统业务操作手册中规定：综合探测时次，因某种原因，部分或全部测风分钟数据无斜距时，软件采用无斜距方式，计算量得风层的风向、风速。

从图5中可以看出，仰角与方位角坐标正常，但斜距坐标从气球施放后第13分开始直到球炸均异常，按操作手册中对综合探测斜距的规定，这份记录则需要采用无斜距测风，操作方法：如图6所示，打开数据处理软件，点击"探空数据处理"菜单中的"文件属性"，选择测风方式为"无斜距测风"后按"确定"，此时我们的高表-13中的测风工作方式即改为了"无斜距测风"。

4.放球时间订正

高空气象探测规范规定若气球施放时，遇到早按了放球"确定"键（气球题晚放）或迟按了放球"确定"键（气球早放）时，可进行时间订正。

是否迟按（或早按）放球键可以根据软件中"探空数据查询"或"每秒球坐标数据查

图7探空秒数据

询"所显示的秒数据进行判断，如图7所示，瞬间地面气压值与按了放球"确定"键后收到的第一个气压值相差23.5hpa,这就是明显的迟按放球键，此时我们就要对这份记录进行时间订正。订正的方法："在探空曲线"状态下，按鼠

右键，在弹出的"放球时间订正"对话框中，选中"迟按了放球键"输入需要订正的秒数，按"确定"按钮，程序将自动对探空、测风数据加入相应的时间，并会自动修改放球时间。早按放球键的操作与迟按放球键操作方法相同特别提醒：时间订正操作要先在数据处理软件中进行，千万不要在放球软件中操作，因为放球软件中删除的数据无法恢复。）如图8。在我们目前使用的L波段高空气象探测数据处理软件（v5.0.1.20170601版）的放球软件中，

有一项"设置放球开始时间"功能，如果当班者在气球施放后，没有来得及按"放球确定"键，则可以使用此功能键进行放球开始时间设定。设定方法：在"探空曲线"状态下，用鼠标将水平基准线移到气压发生变化之前的最后一点（不是发生变化的第一点），按鼠标右键，在弹出的菜单中选中"设置放球开始时间"项，在随后弹出的确认对话框按"是"即可，软件会清除放球前的数据并行动计算好正确的放球时间，效果与原来的完全一样。

参考文献：

[1].中国气象局监测网络司.L波段（1型）高空气象探测系统业务操作手册[M].气象出版社，2005

[2].中国气象局.常规高空气象观测业务规范[M].气象出版社.2010

[3].中国气象局大气探测中心.L波段（1型）高空气象探测系统软件（5.0.1）升级说明.气象出版社.2017