（海南省三亚市气象局 海南三亚 572000）
摘要：L波段作为高空气象探测的主要设备，在数据质量、工作效率和探测精度方面的优势较为明显，在各级气象台站中得到了广泛应用。L波段高空气象探测中因受到外界多种因素的影响，降低了高空气象探测数据质量。基于此，本文首先分析了高空气象探测数据质量影响因素，并提出了高空气象探测数据质量控制方法，以增强高空气象探测数据的准确性和完整性水平。
关键词：高空气象探测；数据质量；影响因素；控制方法
引言
L波段高空气象探测系统主要是由二次测风雷达与电子探空仪组成，可以探测高空处的风向、风速、气温、气压等气象要素数据信息，是一种新型的探测系统，实现了对气象数据采集、监测和集成，增强了气象探测的自动化水平，再加上采集速度快、使用方便等优点，提升了高空气象探测资料的精确度水平，为气象预报、气象服务、气象科研等工作的开展提供了基础数据资料支撑，基本可以满足社会不同行业、人类生产生活等方面的需求。因此，做好高空气象探测数据质量控制，可有效确保各项探测数据的准确度，进而提供可靠及时的气象情报信息，不断增强整体高空气象探测资料质量。
1 高空气象探测数据质量影响因素
1.1重放球
在高空气象探测工作中，由于人为或非人为因素产生的重放球操作，在浪费人力、物力和财力的同时，还会对高空气象探测记录的时效性和探测质量产生影响，其中有超过60%的重放球是人为因素造成的，主要包括放球前未做好准备工作、气象要素输入错误、未及时调整频率或没有及时发现雷达异常等，这些均会影响高空气象探测数据质量。
1.2环境因素
雷达周围的探测环境也会影响高空气象探测质量。应确保天线场地开阔，周围无障碍，选择雷达天线近地面盛行风的下风方向作为放球场地，避免近地面出现气球过顶；确保放球场与系统天线在同一水平线上，两者之间的距离应在30m以上；在复杂天气出现时，应确保雷达天线对放球点间的仰角在2°内；确保放球场直径100m范围没有高空电线、建筑物、树木等。通常情况下，台站会选择超过两个的放球点，探测人员应根据放球时的风向、风速选择合适的放球场地。应按照以上的要求进行放球，否则极易出现丢球。受到场地等方面的限制，需要探测人员随机应变，始终确保高空气象探测数据质量。
1.3丢球
在施放气球后，若出现气球瞬间过顶现象，很容易产生丢球，使得雷达不能自动跟踪，因放球中产生的气球过顶丢球，会造成重放球或测风记录不完整，尽管可以进行补放球操作，但有时因不利天气影响补放，会降低探测记录的完整性和准确性水平，由此不难看出丢球也会对高空气象探测质量产生影响。雷达性能、人为因素等均会引起丢球。为了确保雷达可以自动跟踪，在放球之前需要探空人员认真检查并调试，始终保证雷达工作状态良好，在放球后应结合四条亮线对频率进行调整，此时要正确应对探测环境变化对放球的影响。因地理因素的影响，台站内的放球场地有限，不能因方向变化在放球瞬间对场地随意进行调整，此时会有第一分钟过顶丢球而不能及时跟踪而出现丢球，应引起探测人员的注意。
2 高空气象探测数据质量控制方法
2.1对比分析历史数据
地形、人类活动、城市热岛效应等均会对高空气象探测数据质量产生不同程度的影响，随着探空高度的增加，这些因素对气象探测数据的影响就越小，此时气象要素变化的趋势就越发稳定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在短期内受天气系统的影响较大，而长期主要受季节和气候变化的共同影响，等压面的高度和温度在不同季节的变化均有很大的差异，通过对比分析探测数据与历史对应的数据信息，一旦发现探测数据超出历史极值时应做好标注。
2.2检查气象要素数据的一致性
高空气象探测数据之间具有一定的关联性，其中探空高度与测风高度之间的关联性最高，两者存在高度一致性。求取出两者的高度差，对该值的变化规律进行分析研究。若探测数据差比预设值要高时，此时会有预警提示，探测人员应查找具体原因。
2.3对照气象要素测量极值
电子探空仪的湿度、气压、温度等对应的传感器在感应到电阻、电压、电流等模拟信号后会以数字形式显示出来，之后在发射装置的作用下将对应的数据信息发射到地面雷达。一旦探空仪设备出现故障问题或受无线电干扰的影响，地面雷达可能会接收到错误数据信息。传感器种类不同，测量范围也有很大的差异，不同传感器测量的气象要素均存在一个测量极值。若观测数据超过该极值，则就是错误数据，直接对其剔除处理。
2.4设定较宽的时间检验范围
在实际的高空气象探测工作中，很难准确获取到不同高度上连续的探测数据信息，根据中国气象局对高空气象探测的规范要求，探空站每天需要进行两次探测，分别是07时15分和19时15份，两次探测的时间间隔为12h。受到外界多种因素的影响，两次探测的数据之间会有很大的变化，可以根据时间的连续性水平，通过设定较宽的时间检验范围进行对比，以判断不同等压面气象要素数据的准确度水平。
2.5检查是否符合空间变化规律
探空仪中存在温湿度、气压感应器，其在升空过程中，会将实时观测到的气象要素数据信息向地面接收设备上发送。每个气象要素均具有连续性变化规律。将不同等压面采集到的仰角、方位角和斜距计算出来，就能获取到对应的风向、风速数据，受到高空风的影响，氢气球升空并不是垂直上升。将每分钟探空仪观测到的仰角、方位角、斜距测量出来，就能判断探空仪的分钟位置信息，之后就能计算出不同高度的风向、风速数据。方位角、仰角和斜角的都是在一定范围内连续变化，其中仰角和方位角在近地面高仰角的变化幅度较大，反之则较小。一旦探测数据与该规律不符，则会有预警提示出现。
2.6特殊记录的处理
通过分析探空站记录的特殊数据，不难发现外界干扰是导致记录不完整和探测终止的主要原因。在出现干扰时，会增加探空信号飞点，测风观测示波器上的四条亮线变差，上下闪动异常，同时会有测风秒数据的连线左右摆动。还会有异常风向风速数据出现，影响正常的使用，会导致观测终止。外界干扰主要包括有无线电信号、雷达、探空仪等，若飞点较少，判断比较容易；若飞点较多，应认真判断，结合正常上下点之间的记录连线，查看在连线上是否包含有中间飞点，之后进行正确取舍。在记录后期出现测风记录的影响较多，结合实际情况严格检查，判断数据正确与否。在情况严重时，可启用备份接收机，利用光学经纬仪来观测风向、风速数据。若气球升空过程中出现下沉气流，会使气球下降，此时应删除下沉阶段的记录数据。可根据气压变化情况，保证上下气压点之间的衔接。在删除下沉记录后将很难恢复，应认真仔细判断。若探空仪故障或电池故障等出现在探空观测中，使得探空仪无线电消失不见，此时应终止记录。
结论
做好高空气象探测数据质量控制是每个气象探测人员的最终目标，在高空气象探测中，探测人员除了要具备爱岗敬业、踏实奉献的工作精神外，还要严格按照相关的规定要求进行，对各种观测仪器设备和各项操作技术进行熟练掌握。在值班中认真查看仪器运行情况，一旦发现异常情况应及时解决，同时还要加强业务学习，不断增强高空气象探测数据质量。
参考文献：
[1]张素琴,刘晶,兰小剑,等.高空气象观测资料质量控制之思考[J].内蒙古气象,2012(6).
[2]卜凡君,刘颖,白富强,等.浅析 L 波段高空气象探测资料常见问题及措施[J].农业与技术,2012(6).
作者简介：黄平（1963-），男，汉族，海南省三亚市人，大专学历，工程师，从事高空气象观测工作。
论文作者:黄平
论文发表刊物:《科技研究》2018年12期
论文发表时间:2019/3/27
标签：气象论文; 高空论文; 数据论文; 质量论文; 仰角论文; 要素论文; 风速论文; 《科技研究》2018年12期论文;