影響高空氣象探測質(zhì)量的因素分析及控制對策

龔冬英 莫雁雯 趙麗英

摘要 根據(jù)廣西桂林市氣象局高空氣象觀測工作實(shí)際，分析高空氣象探測質(zhì)量的影響因素及常見異常數(shù)據(jù)的處理方式，最后提出高空氣象探測質(zhì)量控制對策。

關(guān)鍵詞 高空氣象探測;業(yè)務(wù)質(zhì)量;影響因素;數(shù)據(jù)異常;控制對策

中圖分類號：P412.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2019）05-103-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.05.043

Analysis of Factors Affecting the Quality of High-altitude Meteorological Detection and Control Measures

GONG Dong-ying??et al（Guilin Meteorological Bureau of Guangxi，Guilin，Guangxi??541001）

Abstract Based on the actual observation work of high-altitude meteorology in Guilin Meteorological Bureau of Guangxi，this paper analyzed the influencing factors of high-altitude meteorological detection quality and the processing methods of common abnormal data，and finally provided control countermeasures of high-altitude meteorological detection quality.

Key words???High-altitude meteorology;Business quality;Influencing factors;Abnormal data;Control countermeasures

高空氣象探測業(yè)務(wù)是各級氣象部門的主要業(yè)務(wù)之一，桂林市氣象局開展高空氣象探測業(yè)務(wù)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗。操作不當(dāng)、雷達(dá)維護(hù)保障不到位、外界環(huán)境因素都會影響高空氣象探測的質(zhì)量，使高空氣象探測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。該文通過分析高空氣象探測質(zhì)量的影響因素及常見數(shù)據(jù)異常問題的處理方式，提出了高空氣象探測質(zhì)量控制對策，以期為氣象預(yù)報、公共氣象服務(wù)、氣候研究等氣象業(yè)務(wù)的開展提供參考。

1 高空氣象探測質(zhì)量的影響因素

1.1 操作不當(dāng)

在高空氣象探測業(yè)務(wù)中，氣球施放準(zhǔn)備工作對氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響較大。如發(fā)射信號和接收信號不正常，基測不合格，未及時調(diào)整好增益和頻率，更換放球點(diǎn)未及時更改方位等因素，都會導(dǎo)致業(yè)務(wù)中出現(xiàn)丟球、重放球等現(xiàn)象，在很大程度上影響高空氣象探測業(yè)務(wù)質(zhì)量。特別是輸入瞬間氣象要素時不能出現(xiàn)差錯，主要是氣壓輸錯影響很大，若未及時發(fā)現(xiàn)，接收的氣壓數(shù)據(jù)都是錯誤的數(shù)據(jù)，此時應(yīng)將瞬間值改回正確值，隨后接收的氣壓值將會恢復(fù)正常，將之前不正常的氣壓數(shù)據(jù)用”段選”功能選中，選”恢復(fù)為修改前的數(shù)據(jù)”即可。

1.2 雷達(dá)維護(hù)保障不到位

雷達(dá)的正常運(yùn)行是確保高空氣象探測數(shù)據(jù)資料準(zhǔn)確性的重要保障，雷達(dá)的維護(hù)管理、保養(yǎng)、備件的及時供應(yīng)以及操作人員的技術(shù)保障是促使雷達(dá)穩(wěn)定運(yùn)行的根本。假如雷達(dá)維護(hù)管理不到位、備件供應(yīng)不及時，勢必會造成L波段雷達(dá)發(fā)生故障，進(jìn)而影響高空氣象探測業(yè)務(wù)的順利開展。雷達(dá)有時還會出現(xiàn)一些突發(fā)性故障，導(dǎo)致氣球遲放、重放，亦或探測數(shù)據(jù)記錄異常。所以，雷達(dá)維護(hù)保障工作的開展尤為重要，在實(shí)際高空氣象探測工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)過因維護(hù)保障不到位而影響高空氣象探測數(shù)據(jù)異常的現(xiàn)象。

1.3 外界環(huán)境

外界環(huán)境經(jīng)常會對高空氣象探測雷達(dá)的正常運(yùn)行造成不利影響。應(yīng)該在開闊或布設(shè)有天線的區(qū)域應(yīng)用探測雷達(dá)，確保探測雷達(dá)周邊無任何障礙物，并且與放球場地相距50 m的區(qū)域不能有電線或者高大建筑物。根據(jù)天氣和環(huán)境情況，施放點(diǎn)應(yīng)選在便于自動跟蹤、不易丟球的位置。此外，工作人員在挑選放球場地時應(yīng)該充分考慮風(fēng)向、風(fēng)速，否則會影響高空氣象探測質(zhì)量。雷雨、大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣具備突發(fā)型、破壞力強(qiáng)等特征，經(jīng)常導(dǎo)致重放球、遲放球、記錄缺失等狀況，進(jìn)而影響到高空氣象探測數(shù)據(jù)的有效性和完整性。對于此類狀況，在雨天可以通過灌球增加凈舉力，避開強(qiáng)雷暴天氣放球，針對大風(fēng)天氣，應(yīng)避免在雷達(dá)上風(fēng)向放球。

2 高空氣象探測常見數(shù)據(jù)異常問題處理

2.1 測風(fēng)記錄異常

在高空氣象探測業(yè)務(wù)中，因為L波段氣象探測精度以及采樣率的提升，整份記錄采集到的數(shù)據(jù)密集、量大，有時難免會出現(xiàn)“飛點(diǎn)”的現(xiàn)象，同時還可能會出現(xiàn)測風(fēng)記錄數(shù)據(jù)突跳的情況。針對這些探測異常數(shù)據(jù)問題，需要探測人員熟練掌握高空氣象探測業(yè)務(wù)的有關(guān)操作規(guī)范及具體要求，可以第一時間作出分析判斷和處理。一般應(yīng)該結(jié)合突跳時間作出相關(guān)處理，假如某分鐘內(nèi)的風(fēng)記錄數(shù)據(jù)存在異常，則應(yīng)對其做缺測處理;假如某秒內(nèi)的風(fēng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)突跳現(xiàn)象，那么該分鐘的平均數(shù)據(jù)需要結(jié)合其他秒數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，如此便能夠有效降低風(fēng)要素觀測數(shù)據(jù)的錯情率。

2.2 下沉記錄異常

通常來說，在放球軟件運(yùn)行的時候，一旦碰上氣球下沉又上升的記錄，可用數(shù)據(jù)處理軟件作下沉記錄刪除處理，一次探測最多可處理10次下沉記錄。出現(xiàn)記錄異常的現(xiàn)象，探測人員一般應(yīng)該結(jié)合探測業(yè)務(wù)有關(guān)規(guī)范要求，對放球軟件的存盤時間進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。假如放球軟件內(nèi)所設(shè)定的存盤時間相對于處理數(shù)據(jù)的下沉?xí)r間來說比較低，極有可能會導(dǎo)致發(fā)生下沉記錄數(shù)據(jù)無效的異?，F(xiàn)象。這時若要求編發(fā)TTAA報，應(yīng)認(rèn)真修正相關(guān)數(shù)據(jù)，因為超時而形成的TTAA報數(shù)據(jù)通常存在異常情況，如果不及時進(jìn)行更正，勢必導(dǎo)致報文的編發(fā)出現(xiàn)異常。在對TTAA報進(jìn)行發(fā)送之后，仍然需要對放球軟件數(shù)據(jù)的存盤時間作出適當(dāng)調(diào)整，一般應(yīng)該設(shè)定為系統(tǒng)默認(rèn)值，此外還需要認(rèn)真記錄下沉的起止時間，確保編發(fā)TTAA報處理時間與下沉記錄處理一致。

3 高空氣象探測質(zhì)量控制對策

3.1 科學(xué)合理進(jìn)行放球操作

在高空氣象探測工作中，氣象臺站值班人員應(yīng)該認(rèn)真觀測地面的風(fēng)向、風(fēng)速等要素，并結(jié)合探測實(shí)際情況，科學(xué)挑選放球點(diǎn)。在操作過程中，應(yīng)注意在放球的同時按下“確定”按鈕，及時與放球人員保持溝通聯(lián)系，確保放球的有序開展。一旦遭遇惡劣天氣，需要更加謹(jǐn)慎小心，認(rèn)真把控氣球施放之后的運(yùn)行狀態(tài)，以便在自動抓球失敗后能夠第一時間憑借手動方式進(jìn)行抓球操作。此外，臺站人員在放球操作以后還應(yīng)對氣球保持跟蹤狀態(tài)，依據(jù)相關(guān)操作規(guī)范要求對其進(jìn)行認(rèn)真觀察，確保高空氣象探測業(yè)務(wù)的順利進(jìn)行。

3.2 熟練掌握高空氣象探測技術(shù)

高空氣象探測人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)氣象探測儀器操作技術(shù)，掌握探測雷達(dá)的基本原理以及操作流程，同時掌握探測雷達(dá)在正常運(yùn)行時的發(fā)射機(jī)頻率、接收機(jī)增益以及磁控管電流等各類參數(shù)，不斷提升探測業(yè)務(wù)水平。一旦高空氣象探測中發(fā)生異常情況，應(yīng)第一時間進(jìn)行有效處理，確保探測業(yè)務(wù)的正常開展，提升高空氣壓、風(fēng)、溫度等各類氣象要素觀測的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。

3.3 加強(qiáng)高空氣象探測儀器的維護(hù)

在進(jìn)行高空氣象探測業(yè)務(wù)之前，應(yīng)認(rèn)真調(diào)試探測儀器，確保探測設(shè)備的完好性和可用性。在高空氣象探測工作完成之后，需要定期維護(hù)探測儀器，確保探測雷達(dá)、氫氣球等相關(guān)探測儀器始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

4 結(jié)語

高空氣象探測業(yè)務(wù)作為各級氣象部門綜合氣象觀測系統(tǒng)的一個關(guān)鍵組成部分，在天氣預(yù)報、公共氣象服務(wù)以及氣候變化研究等方面發(fā)揮著十分重要的作用，但操作不當(dāng)、雷達(dá)維護(hù)保障不到位、外界環(huán)境等因素都會影響高空氣象探測質(zhì)量。應(yīng)認(rèn)真分析影響高空氣象探測質(zhì)量的因素，并對常見的探測異常數(shù)據(jù)問題進(jìn)行分析處理，同時探索科學(xué)有效的質(zhì)量控制對策，以不斷提升氣象臺站高空氣象探測質(zhì)量。

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責(zé)任編輯：李楊

作者簡介 龔冬英（1969-），女，廣西桂林人，工程師，從事氣象探測工作。

收稿日期 2019-04-22