再議提高高空氣象測報質量的方法

覃曉玲，唐 新

(1.廣西壯族自治區(qū)河池市氣象局，廣西 河池 547000;2.廣西壯族自治區(qū)都安縣氣象局，廣西 都安 530700)

1 引言

近十年來GFE(L)1型雷達－GTS1電子探空儀高空氣象探測系統(tǒng)(簡稱為“L波段系統(tǒng)”，以下同)在全國范圍內的全面推廣應用，高空氣象探測業(yè)務——無論是在探測范圍和精度、觀測數據質量，還是在操作處理的自動化程度等方面，都較之原先的701(C)雷達－59/GTS(U)2－1高空氣象探測系統(tǒng)有了一個質的飛躍。目前高空氣象觀測業(yè)務質量考核［1］指標有5項:觀測質量、探空平均高度、測風平均高度、重放球、系統(tǒng)故障。新系統(tǒng)的采用，使得高空氣象觀測業(yè)務愈來愈依賴于L波段系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行，探測系統(tǒng)設備故障成為了制約業(yè)務質量穩(wěn)定提高的關鍵問題，本文通過對歷年高空測質量進行分析，提出提高高空測報質量的幾種方法。

2 歷年的高空測報質量分析

目前，影響高空測報質量的問題是各種各樣，探測系統(tǒng)設備［2］故障成為了制約業(yè)務質量穩(wěn)定提高的最大瓶頸問題:每年都出現一些因為設備故障排除不及時造成觀測資料缺失、觀測數據失真的問題，影響時段可能長達數日乃至十天、半月，其對業(yè)務質量影響的嚴重程度已遠遠超出了因觀測員個人疏忽而造成的負面影響。據不完全統(tǒng)計，僅2012年，廣西因雷達、電腦等故障引起的重放球有7時次、影響記錄不完整63時次、故障引起的遲放球10次，各種操作錯誤影響的也有4時次，還有放球時間的不同步所引起的錯情。河池高空站出現了8份更正報文，均由于操作失誤和疏忽引起。由此可見，實際工作中，在新型觀測系統(tǒng)下觀測人員因錯誤操作和儀器設備本身存在的一些不穩(wěn)定性因素，已經成為了當前各高空站提高業(yè)務質量水平的關鍵。

3 提高高空測報質量的方法

3.1 軟件的安裝及資料備份工作

一般情況下，軟件默認的安裝［4］路經位C:，但大多數情況下這不是一個最佳的選擇，因為C:是系統(tǒng)盤，過多的軟件會擠占系統(tǒng)磁盤空間，制約系統(tǒng)盤的數據交換，降低系統(tǒng)性能，還容易造成數據丟失和損壞。每次安裝業(yè)務測報軟件［5］時，要手動更改路經，避免安裝在系統(tǒng)盤(C:)，杜絕一路NEXT，同時注意安裝過程中的細節(jié)(各種提示)，最后要設置好本站常用參數、發(fā)報參數、設備信息參數等，特別需要指出的是:文件路經在選擇“數據只保存到本地機”的同時，還要在數據文件路經(本地機)下設置好備份路經(一般是用U盤作為時實備份datbak文件)，最后在桌面上編寫一個可執(zhí)行小程序，每個時次整理發(fā)報結束后運行，把本時次的完整資料備份到另一臺備份電腦的指定位置上。這樣可以避免業(yè)務機突然癱瘓造成原始數據丟失。

3.2 做好雷達等設備的維護保障工作

隨著綜合氣象觀測業(yè)務范疇的迅速擴展和氣象觀測儀器自動化水平的進一步提高，傳統(tǒng)的基層氣象臺站的氣象觀測工作被賦予了更深層次的內涵。這就要求基層觀測員要積極轉型，從單純人工讀取儀器數據、編發(fā)報文，逐步向觀測裝備運行監(jiān)視、設備維護維修［2］、資料分析和質量控制、觀測產品制作等方向轉變，從傳統(tǒng)的普通觀測員向“天氣監(jiān)測員”、“裝備保障員”、“質量控制員”轉變?；鶎訕I(yè)務技術人員對高空氣象探測系統(tǒng)設備的維護保障水平在很大程度上決定考核指標的“系統(tǒng)故障”。其中清潔工作是保證設備性能完好的最好和最重要的途徑，許多情況下，塵垢、腐蝕、生銹和霉變等是造成設備故障的原因;再次，各種零部件和元器件經過一定工作時間后也會失去作用，而通過經常、細致地對各部件進行電氣和機械檢查維護，可以預防和減少故障的發(fā)生;同時還要熟悉和掌握各種探測設備的工作原理和運行使用及維護、維修方法，如UPS的定時充放電、汽(柴)油機的定時發(fā)電試運行、業(yè)務電腦的定期清理垃圾文件、應急接收機與制氫機等日常保養(yǎng)，保障其穩(wěn)定運行，從而確保在每個觀測時次都能夠獲取符合“三性”要求的高空氣象觀測數據［6］。另外除了嚴格按有關規(guī)章制度制定落實好各種設備的日常維護和定期標校［7］工作外，還需要在業(yè)務實踐中不斷探索、發(fā)掘、總結和感悟各種系統(tǒng)設備的維護維修方法和技巧，有效降低系統(tǒng)故障率，最大限度地消除設備誤差或故障對測報質量造成的消極影響。

3.3 系統(tǒng)的操作及記錄的處理

業(yè)務軟件先后進行了多次更新，目前使用的L波段高空探測系統(tǒng)v3.30版軟件相對比較完善，但是在系統(tǒng)操作及資料處理過程中，細節(jié)性問題依然存在。其一，系統(tǒng)操作:主要是人為監(jiān)測控制雷達跟蹤情況，要避免由于雷達跟蹤錯誤造成丟球，如雷達故障(運行過程中各種指示燈和報警信號)、環(huán)境因素、人為因素等，探測人員在氣球施放前后未對頻率進行調整，使其處于最佳狀態(tài)，或未根據施放瞬間的風向變化隨時調整施放場地，因而出現了低空氣球過頂而未及時跟上造成丟球等等。其二，正確處理探空測風秒數據飛點:記錄處理主要體現在觀測記錄中的飛點處理不當，特別是測風多次過北、秒數據的擬合，以及對探測終止層判斷錯誤(因氣壓異常跳變過多，觀測員難以作出正確處理所致)等觀測記錄質量問題產生的直接原因，應該根據雷達系統(tǒng)的各種監(jiān)控報警功能，及時采取人工干預措施，作出正確處理，保證探測資料的準確性和可靠性。

3.4 放球時間同步性

在高空氣象探測氣球的施放過程中，必須采取措施盡量縮短實際放球時間(氣球脫手飛升的時間)與計算機放球時間(觀測員點按放球“確定”鍵、復位并啟動測報系統(tǒng)開始正式接收處理探測信號的時間)之間的偏差，以確保施放瞬間觀測數據的準確性。

臺站須配備移動電話(子母機)等遠程(即時雙向)通訊工具，用于氣球施放前和施放瞬間的主、副班觀測員的信息交流。

在氣球施放時，必須遵循以下信息交互流程:

①主班明確下達放球指令——當各項施放準備工作完成后，主班應使用遠程通訊工具向副班下達如下放球指令:如“時間到(準備完畢)，可以放球!”。

②副班喊節(jié)拍放球——在聽到主班下達的允許放球指令后，副班應使用遠程通訊工具向主班通報放球的節(jié)拍:“開始放球!一、二、放!”;每個節(jié)拍的時間間隔應保持均勻，在“放”字出口的同時，手放開球繩。

③主班密切注意觀察室外放球點的情況，并按副班通報的放球節(jié)拍，做好點按放球“確定”鍵的準備;當聽到副班報“放”時按下“確定”鍵，正式開始觀測。

3.5 人工讀數與自動站資料的對比利用

在基測時，需要讀取附溫與水銀氣壓，有時會發(fā)生附溫5℃或10℃等誤讀、氣壓有時也會發(fā)生1 hPa和10 hPa的誤讀，瞬間在讀取干濕球溫度時，有時會發(fā)生誤讀，如23.5℃讀成24.5℃，除注意多復讀幾次外，可通過與自動站的觀測數據［8］進行對比，及時發(fā)現錯誤，有效減少測報工作中的錯誤。

3.6 雷達產品在測報工作中的應用

從客觀條件來說，不利的天氣條件是制約測報質量的一個重要因素。Cb云、雷暴、大雨不僅影響施放高度，可能還會導致氣球下沉、探空儀變性等嚴重后果。通常在備份計算機上安裝多普勒雷達終端產品，看看各個層次的形勢圖、上游測站的要素信息及雷達回波圖等，觀察云圖的變化趨勢，了解當前的天氣情況從而判斷云層厚薄、運動軌跡、路線、雨勢強弱等，便能對復雜天氣的出現提前進行準備，做到有備無患，合理充灌氫氣量，避免氣球下沉的同時獲得理想施放高度。

3.7 提高報文傳輸的及時率

每年的目標考核，爭議最多的莫過了報文傳輸及時率，按照2010年版的高空氣象觀測業(yè)務質量考核辦法，由于遲放球，TA報的發(fā)報時間按遲放球的時間順延。但是在網絡考核方面，一律規(guī)定TA報的發(fā)報時限為08時30分(或20時30分)。日常觀測中經常遇到雷暴等特殊天氣需要延時放球，有時TA報在08時30分(或20時30分)之前無法出來，就會嚴重地影響業(yè)務質量。針對這種情況，業(yè)務員除了在充灌氣球時增加氫氣外，還要做好報文傳輸網絡的各種保障工作，以確保報文傳輸的準確性和時效性。

3.8 強化業(yè)務學習是提高高空測報質量的有效途徑

新型探測系統(tǒng)不僅要求業(yè)務人員熟練測報業(yè)務軟件，而且要熟悉業(yè)務規(guī)定和流程，熟悉《L波段雷達操作手冊》、《L波段雷達原理與維修》，電子探空儀原理和檢測箱等的原理、構造，掌握基本的維護維修技能。同時學習、掌握一些大氣物理(氣象學)方面的基本原理，幫助分析探空測風數據的合理性，了解某種天氣條件(形勢)下從底層到高層的風向變化規(guī)律，可以分析雷達跟蹤運行是否正常，熟記各種特殊情況的處理方法，把理論知識與實踐相結合，做到“學以致用、學用結合”，為全面提高測報質量起到積極作用。

4 結語

提高業(yè)務質量［9］是每個高空氣象測報員的終極目標，除了有愛崗敬業(yè)、踏實奉獻的工作精神外，還應嚴格遵守《場地、儀器設備維護制度》，認真執(zhí)行儀器的操作規(guī)程，按時對儀器設備進行清潔和維護。在值班時，要密切監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，出現故障及時排除，同時要不斷加強業(yè)務學習，完善自己的業(yè)務水平，從人員技術、運行監(jiān)控、裝備保障等多個環(huán)節(jié)來提高業(yè)務質量，以適應不斷更新和發(fā)展的高空氣象測報工作。

［1］中國氣象局.高空氣象觀測業(yè)務質量考核辦法［M］.北京:氣象出版社，2010.

［2］中國氣象局監(jiān)測網絡司.L波段(1型)高空氣象探測系統(tǒng)業(yè)務操作手冊［M］.北京:氣象出版社，2005.

［3］王國偉.軟件安裝不可忽視的細節(jié)［J］.電腦愛好者(普及版)，2009，4:17.

［4］李健英，羅春麗，劉蘋.L波段高空探測系統(tǒng)業(yè)務軟件改進探討［J］.貴州氣象，2012，36(4):37 －39.

［5］柯莉萍，張艷，李德章，等.保證探空資料“三性"的經驗淺談［J］.貴州氣象，2009，33(5):47－48.

［6］奉超.L波段雷達標定及誤差分析［J］.氣象研究與應用，2007，28(S3):4 －5.

［7］黎樹明，文明，文芳一，等.平樂縣自動站與人工站氣象要素的對比分析［J］. 寧夏農林科技，2012，53(08):157－158.

［8］李鵬飛.自動站與人工站氣溫觀測資料分析［J］.氣象與環(huán)境科學，2012，35(4):85 －88.

［9］馬衛(wèi)華，王飛，衛(wèi)權崗，等.河南省自動雨量監(jiān)測網地市分中心系統(tǒng)［J］.氣象與環(huán)境科學，2009，32(2):87 －89.