引言
高空气象探测是开展气候预测预报、天气预报、气候变化研究的一项重要依据,并在天气预报及气候监测领域发挥着不可替代的重要作用。当前,高空气象探测仪器设备的快速更新、L波段雷达的使用、数字探空仪的开发与研究、计算机的广泛应用导致高空气象探测设备的自动化程度与精密性显著提升。郑州市位于河南中部偏北地区,地处东经112°42'~114°13'及北纬34°16'~34°58'之间,其东南部为较为广阔的黄淮平原,西部靠近嵩山,北部临近黄河。郑州市位于北温带大陆性季风气候区,四季分明、冷暖适中、春季干旱且雨水较少、夏季炎热且雨水较多、秋季晴朗且日照时间长、冬季寒冷且少雪。据统计郑州市年平均温度在14~14.3℃之间,年平均降水量为640.9mm,全年日照时数为2400h,无霜期为220d。高空气象探测作为一项具有不确定性、偶然性与随机性的气象探测活动,尤其是气候、天气变化及暴雨、雷电、大风等复杂天气的出现,将极易导致高空气象探测出现各种各样的问题,并对高空气象探测质量产生直接影响。因此,探讨高空气象探测工作中的常见问题及应对处理措施,对于顺利开展高空气象探测工作,提高高空气象探测质量具有重要的现实意义。
1高空气象探测工作中的常见问题及处理
1.1天线抖动问题及处理
就郑州市气象局而言,一旦在开机时出现速度过快或电压不稳定等现象,将会导致雷电天线突然发生抖动。为使发生这一现象的概率得到减少,应当首先将主机电源打开,再开机,之后再打开示波器等设备电源,最后打开驱动电源箱。这一操作主要是为了使驱动电源与主机电源之间有充足的预热时间。最后打开电源驱动箱,能够确保在打开设备时不会出现电压不稳定现象,进而保证高空气象探测各仪器设备的安全、正常运行。
1.2准备施放气球时出现的问题及处理
就L波段雷达探测仪而言,其自动化程度较高。在其使用过程中,一旦遭遇大风天气过程或受到场地等因素的限制时,在施放气球过程中将极易出现地面无法自动跟踪等问题。此时如果天控开关位于自动状态,将导致出现无法跟踪目标物体或雷达下限位发出警报等问题,进而引发天线"死位"等现象,情况严重时还会导致观测资料缺测或重新对气球进行施放。
1.3天线"死位"问题及处理
通常情况下,雷达天线都是裸露安装的,其在长时间使用过程中极易出现汇流变脏等问题,进而导致出现雷达天线的方位及仰角被"锁死"不动等现象,这一现象发生时电机驱动箱方位及仰角的绿色指示灯将会显示出绿光,而界面的报警灯与红色指示灯将无颜色显示,进而对观测数据的精确性产生严重影响。一旦发生这一现象,观测人员必须及时将电机的电源及驱动箱进行重启。另外,在日常工作当中,郑州市气象局气象观测人员应当保持认真、负责的工作态度,及时发现问题并对其进行准确定位,以最大程度地减少放球对探测资料产生的影响。
1.4气球净举力大小问题及处理
高空气象探测工作中,实际净举力直接决定了气球的上升速度。通常情况下,气球的上升速度为400m/s,还要控制还人为因素对气球上升速度的影响,以达到有效控制净举力的目的。只有切实控制好气球的净举力大小才能实现气球施放高度的增加。
1.5接收机信号状态出现问题及处理
在放球过程中,接收机的增益数值随着气球高度的增加而不断发生变化,因此,气象探测工作人员应当及时调节接收机的增益数值,以确保其信号始终位于良好状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工作人员在调节增益数值时应当使天线对准目标物,使示波器中呈现出一定的角度,再通过手动调节增益开关旁的2个按钮以达到调节接收机增益数值的目的。另外,为保证接收机信号保持较好的状态,还要对频率进行调整以确保频率与增益保持同步,以确保高空气象探测数据资料的正常传输。
1.6复杂天气条件气球施放时机问题及处理
1.6.1雷暴高空气象探测问题及处理
雷暴天气往往具有出现时间短、突发性强、破坏力强等特点,而且雷暴天气过程发生时还会伴随有大风天气。既会对地面设备造成一定程度的损坏,又会击穿应答器,进而导致探空仪没有信号。因此,当雷暴天气过程发生时应当禁止施放球,即便已经到达施放时间,也应当等到雷暴移动到与本站高空风相反方向或雷暴有所减弱时再进行施放。另外还可以依据高空风及积雨云的走向对雷暴的移动方向进行判定。除此之外,在雷暴天气发生时还要适当增加值班人员数量,并采取有效措施以实现工作人员高空气象探测技术的显著提升。
1.6.2大雨天气高空气象探测问题及处理
降雨天气过程发生时往往伴随有大风、雷暴等天气现象,当在强降雨天气条件下施放气球时,气球将极易进入到强雨区内,并随着强降雨区域一起移动,进而对高空气象探测工作产生一定程度的影响。一旦出现这一现象必须切实做好探空之前的准备工作。在确定施放时间时应当以降雨天气过程的雨势强度为依据,并尽可能避免在雨势最强时间段内对仪器进行施放。在探空之前应当对降水强度变化进行密切关注,紧抓雨势减弱时机对气球进行施放,以防止出现探空数据缺测或重新探空等现象。
2提高高空气象探测质量的对策
2.1提高高空气象探测工作人员的业务技术能力
针对高空气象探测工作人员加强其基础业务技术培训工作,并与多种技术培训方式相结合,以切实提升高空气象探测工作人员的综合素质及业务技术水平。与郑州市气象局的实际情况相结合,制定出一系列与地面气象观测及高空气象探测相适应的规范制度,并使用多媒体网络平台开展与高空气象探测相关的专题讲座,并开展相关的竞赛与考试,对表现突出的气象探测工作人员给予适当的奖励或职位晋升。
2.2规范探测结果
为实现高空气象探测质量的显著提升,必须通过科学的程序对探测数据信息进行规范与处理。处理方法不同,导致得出的探测结果也有所不同,进而对高空气象探测质量产生一定程度的影响。因此,必须不断对探测数据的相关程序进行优化、处理与完善,以保障高空气象探测质量。
2.3保证雷达探测精度
高空气象探测工作人员在确保雷达参数、仰角、天线位置等都正确设置的前提下,应当不断规范以上三种指标,使其更具精确性,以实现探测数据准确性的显著提升。另外,雷达软指标也会对测风精确度产生严重影响,因此必须引起相关探测人员的高度重视。使用雷达测量仰角或方位角时极易出现测量结果不准确、分辨不清等问题,进而严重影响测量结果。一旦出现这一现象,相关探测工作人员必须及时采取有效措施进行解决,以保证雷达探测质量。另外,随着科学技术的快速发展,应当不断更新与优化雷达系统,使雷达的灵活性得到显著提升,并使其能够及时对地面湿度、压强等进行处理与反馈,不仅能够使数据错误率得到大大降低,还能实现高空气象探测质量的显著提升。
参考文献:
[1]李晋,李栋.浅谈高空气象探测工作中的常见问题及对策[J].浅谈高空气象探测工作中的常见问题及对策[J].农业与技术,2018(02):243.
[2]严雪娇.浅谈高空气象探测工作中的常见问题及对策[J].城市建设理论研究(电子版),2017(24):112.
论文作者:吴洁
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/22
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