高空气象探测特殊资料的分析与处理

高空气象探测特殊资料的分析与处理

发表时间：2019-03-13T16:09:30.873Z 来源：《中国西部科技》2019年第1期作者：斯兰芬管小波刘银梅[导读] 根据高空气象观测资料中的几个实例对资料中仰角低于测站雷达最低工作仰角、球坐标异常、斜距代替与无斜距测风、时间订正进行分析判断，得出自己的处理方法。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