高空气象探测特殊资料的分析与处理论文_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

论文作者:斯兰芬 管小波 刘银梅

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第1期

论文发表时间:2019/3/13

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