就L波段高空气象探测资料审读分析探讨

就L波段高空气象探测资料审读分析探讨

摘要:对瞬间观测、测风数据、基值测定、施放点等L波段高空气象探测资料进行全面和深入的审读与分析,有助于最大化提高高空气象资料的准确性和可靠性。文章分析了L波段高空气象探测资料使用过程中存在的问题,探讨了提高L波段高空气象探测资料质量的方法。

关键词:L波段高空气象探测资料审读与分析

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。相比于59-701探测系统,L 波段高空气象探测系统具有基值测定方便化、操作高度自动化、数据高度精准化、记录校对方法多样化等优势,有助于减少数据出错率和值班人员的工作量,提高了气象预报、气象分析的效率和质量。因此,探讨L波段高空气象探测资料的审读与分析有着重要的现实意义。

1 地面人工采集数据的审读分析

基值测定数据和瞬间数据是L波段探测系统采集的地面数据,尽管此系统能自动采集和处理这两类数据,但是仍需要人工手动来输入和观测,最大化保证数据资料的准确性。

1.1 台站常量参数资料的核对

L波段探测系统的台站常量参数资料主要有设置发报参数和本

站常用参数两部分,设置发报参数包含站名代号、报文标志;本站常用参数包括站台名称、区站号、经纬度、气压表器差订正值等方面。台站常量参数的正确性直接影响探测数据处理的精准性。

1.2 检查探空仪的序列号

检测探空仪的序列号主要是:确定探空仪序列号正确与否;使用的探空仪参数文件与厂家说明书的参数是否保持一致;T0、R0的读数是否准确,特别是注意接近2数值是否输反。

1.3 基值测定数据

目前,L波段探测系统的基值测定是在放球前30分钟通过室内的基值测定箱来完成,基值测定前都做了低温和高温活化检测,读取了T0、R0的值。这就要求仔细核对高表-14中所包含的所有原始数据资料是否在幅度范围内,只有当基值测定数据合格了,之后提取的资料才可用。

1.4 地面瞬间数据

地面瞬间数据在放球前后5分钟内读取的气压、干湿球温度、云、风及天气现象等数据,这就需要仔细观测、精确输入地面瞬间数据。一般而言,基值测定和瞬间观测下的温湿度可能存在较大偏差,但气压和气压附温则不会有太大相差,所以当气压差值和气压附温差值超出允许的幅度范围时,就有必要检查地面人工和自动站的原始记录,比较

变化趋势是否趋于一致,判断相关的影响因素和影响幅度。

2 施放点放球参数的审读分析

L波段雷达探测系统可以自动跟踪探空仪,所以通常选择有利于雷达跟踪的角度放球,如风速偏大时选择下风方向的空旷地点;风速偏小时,选择距离雷达比较远的地点放球。当然,一般情况下,L波段雷达探测系统都预先设置了放球地点,如果天气原因发生变化,而值班人员会修改系统已设置的放球参数地点,这就需要借助测风秒数据来确定值班人员是否对放球地点的相关参数进行了合理的修改。具体而言,认真观察测风秒数据在第00、01s的方位数据,正常情况下,这两个时点的方位相差10°,若差值大于10°且当时地面风速大于6m/s,则第01s 方位应该在00s方位的下风方向,否则可以推测出值班人员并没有及时修改放球参数,使得第0.5min测量的风层计算不正确。

3 施放后数据的审读分析

3.1 放球时间

正常情况下高空气象探测放球时间为北京时间的1时15分、7时15分、13时15分、19时15分,一般都不能提前放球。如果存在恶劣天气或其它原因,则只能选择延时施放,但也不应超过正点后的

75min。所以,需要认真查看高表-13或高表-14的施放时间。当气球施放时,如果没有及时按“确定”键,则需要订正放球时间,这可以通过查询第00、01秒的气压值来确认值班人员是否早按或迟按。

3.2 探空数据

探空数据的审读分析主要是删除飞点和超声速情况的处理。探空仪施放后,会受到频率漂移、信号干扰、天气情况异常等因素的影响,弱化信号使得飞点多。这就需要对飞点进行删除,可利用人工或自动控制来修改探空曲线,然后在放大10倍的情况下检查有无飞点,最后利用气球飞行轨迹查看有无毛刺现象。另外,当发现气球轨迹图出现超声速且声速异常时,则应从终止层逐点往下移动,直到升速在规定的区间内。

3.3 测风数据

测风数据主要是查看风层方向和风速变化是否有规律。L波段雷达的测风数据是由每个整分钟点及其前后2s的数据平均而得到的,即58s、59s、10s、91s、92s记录的平均值。因此,首先要看各分钟的仰角、方位、斜距变化是否有规律,各分钟参与计算的5s内记录有无突变,再利用L波段数据处理软件中提供的图形功能,检查各量得风层的风计算是否有误,是否按规范要求将突变数据做了删除处理。当测风秒数据不合理时,应删除数据,人工输入正确的数据,保证风层风向和风速的可靠性与相关性。

4 终止层数据的审读分析

终止层数据的审读分析主要是确定终止层,通过“探空数据查询”观察终止层是否选择在最小气压值点上。因为L波段雷达探测系统数据能达到1分钟近60个点的采集密度,加上气压值经常保持不变,这就需要全面结合温度、气压、湿度点、测风秒数据等因素来综合判断。一般而言,测风秒数据高度开始持续下降,气压值最小点处,温度、湿度无明显突变的时间,就是探测的终止时间。

5 特殊数据记录处理的审读分析

特殊数据记录处理主要包括下沉记录处理、仰角低于测站“雷达仰角确定值”的处理、气球过顶,仰角大于90°处理。下沉记录是指由恶劣天气引发的探空气球下沉后又上升的记录,一般是通过人工来记录,当碰到下沉记录时,需确定开始下沉时间和下沉结束的时间是否正确。当仰角从某一时点低于“雷达仰角确定值”,然后又回升到其值以上,测风记录照常处理;而当仰角从某一时点低于“雷达仰角确定值”直至气球爆炸时点,此时测风记录只处理到等于或大于“雷达仰角确定值”之处。另外,在探测中,可能会碰到气球正好在整风钟过顶的状况,当测风整分钟的仰角读数大于90°(仰角=180°-仰角读数,方位角=方位角读数±180°)且方位角读数大于180°时,用“-”号;反之,当方位角数小于180°时,用“+”号。