高空探测中探空气球的不正常跟踪

能、 频率偏移 、 电磁 干扰 、 仰角过低等 因素所引起的丢球 以及旁瓣 跟踪 等异常现 象进行 了分析 ， 提 出 了一 套 应 用 饱 和 信 号 原 理 进 抓 球 的 特 殊 方 法 ， 并 归纳了雷达精度检查 、 电池正确浸泡等工作 中的改进方法 ， 在 实 际工 作 中取 得
了较 好 的效 果 。
波 段雷 达探 空 系 统进 行 评 估 ， 发 现 目前 业 务 上 的 Ｌ 波 段雷 达探 空 系统 的数 据 采 集 率 、 准 确 度 和 系 统 的 自动化 程度 以及 可靠 性都 有 明显 的改 善¨ ４ ］ 。张 立 功 等 利用 业务 换 型对 比施放 资 料 分 析 ， 表 明其 与 ５ ９ — ７ ０ １ 探 空 系统 相 比 ， Ｌ波 段 雷 达 探 空 系 统 离 散 度 明
显 减小 ， 数 据可靠 性 更高 ］ 。
河北 省邢 台市 气 象 局 探 空 站 于 ２ ０ １ １年 １月 １ 日开始 运 行 新 一 代 ＧＦ Ｅ（ Ｌ） 一 ｌ 型 高 空 气 象 探 测 雷 达 。该 雷达 采用 了假 单 脉 冲二 次 雷达 技 术 ， 实 现 了 角度 自动 跟 踪 、 自动 测 距 、 秒 数 据 实 时传 输 、 近 距 离 抓球 等功 能 ， 提 高 了 高空 气 象 数 据 的采 样 精度 。但 该雷 达天 线仰 角 活动 范 围被 限 制 在 一５ 。 ～９ ２ 。 ； 为提
高空 气象 探测 业务 运行 中雷 达跟 踪异 常是影 响
探测数 据 质量 的主要 原 因 ， 造 成 Ｌ 波 段 探 空 雷 达 跟
踪异 常 的因素很 多 ， 可 总结归 纳 为雷达 因素 、 环境 因 素、 人 为 因素 、 天气 因素 等几类 。 （ １ ） 雷 达 因素 。 因雷 达 因素 而造 成 丢 球 的 原 因
雷 达 因素 、 环 境 因素 、 人 为 因素 和天气 因素 ４个 方面
替代 的作 用 。随着 高 空气 象 业 务 的 需 求 与 发展 ， 常
规 高 空 气 象 探 测技 术 体 制 正 逐 步 从 ５ ９ — ７ ０ １雷 达 探
空系统 向 Ｌ波段 雷达 探空 系统 过 渡［ ３ ］ 。李伟 等对 Ｌ
达 跟踪 出现 异 常 ， 如 放球 时 的假定 向 、 放 球过程 中的
丢球 以及 因为 丢球而 在再 次抓 球过 程 中形成 的假 定 向等 。这些 异 常跟踪 会导 致资 料缺测 ， 甚 至重放 球 ， 严 重影 响探 测 质量 。针 对这 种 情 况 ， 广 大 业 务 观测
人 员 总结 了大量 业务 经验 ， 华 行 祥 等 总 结 了杭 州 高 空 站 Ｌ波 段 高 空 气 象 探 测 系 统 业 务 软 件 的使 用 技 巧 与相应 的故 障处 理 方法 ］ １ ， 吴 佳 妮 等总 结 了海 南 西 沙 高 空站 在 低 空低 仰 角 时 的探 测 技术 ］ ， 本 文从
气
象
科
技
第 ４ １卷
对 雷达 异 常 跟 踪 的 原 因 及 应 对 方 法 进 行 了 具 体 分
析， 并介 绍 了一套 独特 的抓球 方法 ， 可 有效解 决业 务 运行 中出现 的丢球 或 假 定 向问题 ， 提 高 了高 空 气 象 探测 资料 的完 整性 、 及 时性 和准确 性 。
１ 跟 踪 异 常 的 原 因
达 的 自动 跟踪 机制 对 仪器信 号 也有 较 高 的要 求 。 因
不能跟 踪 造成 丢球 。②仰 角 、 方位变 化迅 速 ， 超 过最
ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗｗｗ． ｑ ｘ ｋ ｊ ． ｎ ｅ ｔ ． ｃ ｎ气 象 科 技
作 者简 介 ： 刘立辉 ， １ ９ ７ ４年 生 ， 工程师 ， 研 究 方 向大 气 探 测 ， Ｅ ｍａ ｉ ｌ ： ｌ ｉ ｕ ｌ ｉ ｈ ｕ ｉ ０ ３ ０ ４ ＠１ ６ ３ ． Ｃ Ｏ Ｉ Ｔ Ｉ 收 稿 日期 ： ２ ｏ １ ２年 ６月 ２ ７日 ； 定 稿 日期 ： ２ ０ １ ２年 １ １月 ６日
关 键 词 丢 球
旁过 程 中出现 的探 空仪 发射频 率 变化 、 瞬时方 位 或 仰角 变化 过快 、 雷 电干 扰 等 因 素都 可 能 导 致 雷
高空 气象 观测 系 统作 为综 合气 象观 测 系统 的重 要组 成部 分 ， 在天 气 预 报 和 气 候监 测 中发 挥 着 重 要 的作 用 ； 其 资 料不 仅要 满足 天气 预报 的需 求 ， 也要 满 足气候 预 报 预 测 和 气 候 变 化 研 究 的 需 求 ＿ 】 ］ ， 同 时 对 大气 遥 感观 测真 实性 检验 和 校准 检验 发挥 着无 可
高探 测 精 度 ， 天 线 主 波瓣 宽 度 只 有 ６ 。 ； 天 线 转 动 的
角速 度最 快 为 ： 方 位角≤ ２ ５ 。 ／ ｓ ， 俯 仰角 ≤１ ８ 。 ／ ｓ ； 雷
有很 多种 ， 甚至 每个 台站 都会 遇到 不 同的问题 ， 但 总
体 来说 主要 有 以下 几 种 ： ① 仰 角 超过 限位 引 起 雷达
（ １河 北 省 邢 台 市 气 象 局 ， 邢台 ０ ５ ４ ０ ０ ０ ； ２河 北 省 气 象 局 ， 石家庄 ０ ５ ０ ０ ２ １ ）
摘要
为提高高空探测业务质量 ， 解 决 高 空 探 测 业 务 中 出 现 的雷 达 异 常 跟 踪 问题 ， 结 合工作 经验 ， 对 由 于 雷 达 性
第４ １卷 第 ５期
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
气 象
科
技
Ｖｏ １ ． ４ １ 。 ＮＯ ． ５
０ｃ ｔ ． ２Ｏ１ ３
Ｍ ＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
高空探测 中探 空气球的不正常 跟踪
刘 立辉 ・ 董 晓雁 敬 颖