L波段高空探测记录预审常见问题分析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-28
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L波段高空探测记录预审常见问题分析

蒋春燕,黄爱荣

(阿克苏市气象局,新疆 阿克苏 843000)

摘 要:针对 L波段高空气象探测资料出现的问题如地面基测、瞬间观测数据错误、下沉记录、仰角方位异常、雷达故障应急记录处理等分析问题出现的原因提出正确处理意见,总结经验,提高处理异常记录的能力。

关键词:L波段高空气象探测系统;高空探测资料 ;数据审核;异常数据处理

L波段 (1型 )高空气象探测系统是GFE(L)型雷达-GTS1型数字式电子探空仪高空气象探测系统的简称于 2005年9月在新疆阿克苏探空站投入使用。L波段探空系统的操作方便、数据量大、功能齐全,有效地提高值班员的工作效率,减少了探测数据的错误率[1]。但是在放球过程中由于错误操作和仪器设备本身的一些不稳定性因素,会造成探空资料的准确性降低。本文通过分析在资料审核过程中遇到的比较常见的问题,提出对这些问题具体的处理意见和方法。

1、常规审核

1.1校对计算机时间、台站常量参数、探空仪参数。每次施放前均要检查计算机时间、台站常量参数、探空仪参数,这些参数一旦错误,就是系统性错误,因此务必在预审时仔细校对高表-14或高表-13的放球时间、设备信息是否正确,否则造成探测资料不可用[1-2]。

1.2校对基测数据。应该检查气压、气温、相对湿度等基测数据值,包括:

气压:-2hPa≤ΔP≤2hPa

温度:-0.3℃≤Δt≤0.3℃

湿度:-4%≤Δu≤4%

最好人工再计算一遍差值(在预审过程中发现有计算错误的情况,这是因为有些值班员在基测完成后未及时关闭基测开关所致)。超出该范围的仪器如果一旦使用,则视为施放不合格仪器。

1.3校对瞬间数据。放球前后5分钟进行地面瞬间数据的读取。读取气压值、气温、相对湿度、云量、云状、两分钟风向、风速和十分钟能见度、天气现象等数据,要仔细观察和准确输入。在预审过程中经常发现气压值、气温、相对湿度读错,尤其是气压值误读10.0hpa,会造成记录系统性错误。总云量、低云量和云状的顺序记错,天气现象和能见度不匹配等。

1.4放球点的选择。我站大部分季节盛行西北风,因此主放球点选择在下风方,方位197°

、仰角-3.0、距离150米,由于在春夏季节经常有过顶的风,为防止气球过顶,设了170°、仰角-3.0、距离150米这个点为附属放球点。L波段雷达系统软件将主放球点设为默认,如果因当时天气原因改变施放地点,值班员必须修改系统软件里面的放球地点参数,否则会造成第0.5分钟量得风层计算错误。

1.5早按或者迟按了放球键。在实际预审过程中,要结合探空和测风记录一起看。探空记录在气压上反应最明显,如果00秒-01秒的气压差值大于2.5hpa,则同时要看测风记录,关键看00秒-01秒的仰角是否有变化,综合判断是早按或者迟按了放球键,无论是早按或者迟按了放球键均要做放球时间修正[3]。

2异常记录的处理

2.1下沉记录的处理。当遇到气球下沉记录时,若此时仍在本次探测进行中即放球软件运行过程中(一般为发 100hpa的bufe报所需)应首先修改放球软件中的存盘时间(默认为 1分钟)可将 1分钟改为数分钟(依处理下沉记录及生成 100hpa的bufe报所需的时间估定)。如果处理下沉记录所用的时间超过放球软件中所设定的数据存盘时间则已处理数据会被放球软件中数据覆盖,致使此次下沉记录的处理无效。所以此类情况下编发100hpa的bufe报时应特别注意。如果一次探测过程中出现了两次及以上的下沉记录,则要按照从探测高度最高处(气压最低处)到探测高度最低处(气压最高处)的顺序,从上往下分段处理,否则会造成探空或者测风记录的不连续或者终止时间不一致。

2.2放球后主站雷达故障,接收不到探空信号,先看主站仰角方位跟踪是否正常,如果仰角方位跟踪正常,就是无探空信号,就看应急接收机是否有探空信号,如果应急接收机同时也无探空信号,这时可判断为仪器信号突失。探空和测风终止原因均为信号突失。

2.3放球后主站雷达故障,接收不到探空信号,这时仰角或方位只要有一方跑偏,都要手动找球,找球期间的测风数据应删除处理。

2.4放球后主站雷达故障,接收不到探空信号,在500hpa以下,压温湿记录失测5分钟以上,要重放球。在500hpa以上,压温湿记录失测7分钟以上,可终止探空观测[1]。为避免重放球,将应急接收机接收到的探空信号作为正式记录,探空记录的终止原因如果是应急接收机跟踪到气压回落的信号,则终止原因为球炸,如果是应急接收机跟踪后期因信号不好乱码,没有跟踪到气压回落的信号,则终止原因为信号不清。如果雷达自动跟踪的测风数据部分正常,则可将正常的测风记录作为正式记录,不到500hpa的测风记录要补放小球。测风记录的终止原因看整份测风记录,雷达自动跟踪的测风记录比小球测风的记录时间长时,则测风终止原因为雷达故障,否则终止原因为信号不清,因为小球测风在后期都是因为入云或者球影模糊而终止观测的。例如我站2022年4月2日08时的记录:放球后9分29秒后雷达示波器上四条亮线变虚长,未找到探空信号达5分钟以上,但应急接收机跟踪正常,故本次观测探空记录采用应急接收机记录作为正式记录。因放球后1-9分雷达仰角方位跟踪是正常的,故测风记录采用L波段雷达观测的1-9分的测风记录。斜距跟踪不正常,第1分至第9分用探空高度代替仍不正常,故采用无斜距测风。由于测风记录未达500hpa,经纬仪补放小球,取时间较长的小球记录插入测风记录。探空记录终止原因为球炸,测风记录终止原因为信号不清。

2.5放球后斜距无凹口,雷达仰角方位正常,斜距用探空高度代替代不过来,故整份记录采用无斜距测风方式。例如我站2022年05月03日08时的记录,从放球后到33分钟斜距无凹口,一直到34分出现凹口,第1-34分斜距都不正常,第34分后斜距才有规律,试着向后多代几分钟仍不正常,故该时次整份测风记录按无斜距测风处理。

L波段系统探测数据在正常探测处理过程中不易出错,容易出错的地方大多出现在人工观测操作、设备出现故障以后的人工处理方面。在实际工作中,由于人为或者非人为原因,出现特殊记录也不可避免,这就要求值班员要加强业务理论知识的学习和实践提高自身的业务素质,尽最大努力提高探测资料的质量。预审员要加强预审工作,认真对待每一份记录,对有争议的记录严把质量关,总结经验,举一反三,确保报表出门合格。

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].北京:气象出版社2005.

[2]中国气象局大气探测技术中心.L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答[M].北京:气象出版社,2006.

[3]刘兰芝.L波段高空气象探测资料审核探测[J].科技与创新,2014(22).

作者简介:蒋春燕(1977年生 )女工程师主要从事气象高空资料审核工作。