L波段高空氣象探測資料的常見問題及應急處理

謝近年　鐘海彬

摘 要：L波段電子雷達探空儀在高空氣象探測中發揮著非常重要的作用，但是，在使用它進行高空探測的過程中，經常會遇到一些問題，影響探測數據質量。主要分析了L波段高空氣象探測中常見的問題，并提出了相應的處理辦法。

關鍵詞：L波段電子雷達探空儀；高空氣象探測；測報質量；探空記錄

中圖分類號：P412.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.113

L波段高空氣象探測業務系統為天氣預報、氣候研發、災害性天氣預報提供了重要的氣象信息，它是綜合氣象觀測系統的重要組成部分。隨著科學技術的發展，L波段電子雷達探空儀被廣泛應用到了氣象探測工作中，極大地提高了高空氣象探測資料的質量。但是，在高空氣象探測過程中，仍然存在一些問題，它們會在一定程度上影響探測業務的質量。通過分析L波段高空氣象探測資料中常見的問題，找出了相關的應急解決辦法，以提高測報質量，確保探測資料的準確性。

1 高空探測放球前問題

1.1 探空儀參數問題

探空儀參數、基測和瞬間參數設置對獲取高空氣象探測資料有非常關鍵的作用，需要提前做好裝配準備。如果在放球后發現之前的參數設置有誤，則可以在放球軟件或數據處理軟件中修改參數來補救，而修改后需要重新整理觀測數據才不會對觀測記錄造成影響。如果在放球后修改探空儀參數，就會導致儀器不合格，可能會被要求重新放球。因此，應做好放球前探空儀參數設置的檢查、核對工作，避免出現此類問題。

1.2 地面瞬間觀測

地面瞬間觀測氣象數據資料是由地面標準儀器獲取的，它要求該觀測結果能夠真實反映氣球施放瞬間各氣象要素的變化過程。因此，地面瞬間觀測數據獲取工作必須在放球前后5 min內完成。如果出現瞬間氣壓觀測記錄讀取失誤，就可能會使整份記錄資料高度值計算出現系統性的錯誤。針對這種情況，常用的處理辦法是將瞬間氣壓值修改為正確值，那么，之后所接收的氣壓值將恢復正常值，選中的錯誤數據段改為修改前的數據即可。因此，對于地面瞬間觀測數據，值班人員要特別注意各氣壓值、干濕球溫度等觀測要素的讀數，確保觀測記錄正確輸入，提高整份記錄的精確度。

2 探空記錄問題

2.1 探空記錄曲線飛點處理

現代化探空儀具有探測精密性高，采集到的數據量大、密集的特點，所以，這就會增大出現“飛點”的可能性。如果各要素沒有較好地處理飛點記錄，就可能會影響到記錄特性層的選擇。如果“飛點”恰好出現在規定等壓面或對流層頂，那么，它將會對數據產生更大的影響。如果遇到強對流天氣，會使得探空儀訊號混亂，給值班人員增加了整理資料記錄的壓力，使其更容易出錯，引發失誤。因此，值班人員要認真查看探空曲線是否有異常，發現異常刪除飛點，進而有效避免此類問題出現。

2.2 氣球升速異常

氣壓、溫度飛點等發生變化可能會使施放氣球后氣球的升速出現異常。如果氣球升速太慢，當其小于150 m/min時，探測到的氣象資料準確度不高，不能作為真實反映高空氣象要素變化的數據資料。根據探測規范規定，此次記錄可不予整理。比如，在某臺站的一次探空記錄中，氣球升高到2 800～2 900 m時出現升速異常的情況，在圖形和曲線都正常的情況下，檢查該時段觀測的氣壓、溫度等數據發現，在第60 min02 s～60 min16 s時段內，氣壓值出現異常，它隨著時間的變化而上升。刪除此段資料后，升速曲線恢復正常。至此，此次探測資料可按照正常記錄整理、計算。

3 應對特殊事件的處理辦法

3.1 復雜天氣

當突然遇到強降水、雷暴、大風等復雜天氣對氣球正常升速產生影響時，值班人員應根據天氣情況適當增加氣球的氫氣充氣量，以確保氣球能夠正常升空。如果復雜天氣會影響探測儀的正常工作，則可以適當推遲放球時間。在探測過程中，當未達到500 hPa，探空儀遇到了雷擊或傳感器變性等情況時，在規定允許的時間內可重新放球。如果遇到風沙、大霧等嚴重影響放球的天氣現象時，可適當增加輔助人員，確保順利放球并正常跟蹤。當發生低空記錄缺測的情況時，應及時補測，做好探測前1 h預計可能出現的天氣狀況的工作，并做好相關的應對措施。

3.2 突發事件

在高空氣象探測過程中會遇到各種突發事件，比如探測軟件無響應或突然遇到斷電或地面接收設備故障等。為了防止出現各種突發故障，應定期做好探測設備的檢測維護工作，查看備用電源是否可以正常使用。為了確保探測業務系統的良好運行，提高高空探測質量，相關業務軟件和地面接收設備應做軟件備份和探測設備備用，可以在施放氣球的同時使用備用設備，防止出現兩項突發事件。

4 放球自動跟蹤問題

L波段雷達的自動化程度較高，可以實現自地面開始的直接跟蹤業務。放球后，工作人員應及時觀察雷達天線，看其是否自動跟蹤。如果放球時遇到了大風等阻礙性的問題，可能會出現無法自動跟蹤的情況。此時，可以要求相關工作人員手動抓球，立即將天控開關轉為手動狀態。如果天控開關還處于自動狀態，則無法實現對目標的跟蹤和報警，會有重放球的可能。為了防止此類問題再次發生，要確保天控開關在放球前處于手動狀態，確定放球后，可以根據氣球指示的位置使用攝像頭跟蹤氣球，并使其停留在屏幕中央10 s。待雷達天線對準氣球調整到最佳頻率，氣球穩定后，將天控開關轉到自動擋。

5 放球過程旁瓣跟蹤問題

如果雷達在放球的瞬間能夠準確跟蹤，一般不會發生旁瓣現象，只有在特殊天氣情況下，比如大雨、大霧等能見度差的天氣，從攝像機的畫面上很難觀察到氣球時容易發生旁瓣現象。長時間處于此種情況下，會導致重新放球或缺測的情況發生。鑒于此，可以調整4條亮線，根據最后一組正確的方位、仰角數據，在附近區域進行天扇掃描，直到4條亮線平齊，調整距離按鈕，使凹口回到豎線“II”中間，將天控開關轉為自動，直至恢復正常。如果夜間無法顯示氣高時，則需要在現場確定，無論高低，如果有旁瓣跟蹤，則應升高10°仰角再進行天扇掃描。這樣做，可以較快地發現旁瓣跟蹤并及時修正。

6 結束語

L波段高空氣象探測實現了數據的自動化采集和處理。在實際操作的過程中，使用L波段雷達能夠進一步提高氣象資料的使用性能。但是，隨著自動化程度的提高，在進程業務探測過程中也會出現各種問題，對觀測資料的準確度造成一定的影響。因此，為了確保L波段高空氣象探測系統能夠發揮其本質作用，值班人員必須掌握氣象探測軟件常見問題的分析和處理，從而有效地提高L波段高空氣象探測資料的精確度。

參考文獻

[1]張云，張銀廷，譚炳全，等.L波段高空氣象探測數據資料常見問題處理方法[J].貴州氣象，2010（S2）.

〔編輯：白潔〕