再议提高高空气象测报质量的方法

覃晓玲，唐 新

(1.广西壮族自治区河池市气象局，广西 河池 547000;2.广西壮族自治区都安县气象局，广西 都安 530700)

1 引言

近十年来GFE(L)1型雷达－GTS1电子探空仪高空气象探测系统(简称为“L波段系统”，以下同)在全国范围内的全面推广应用，高空气象探测业务——无论是在探测范围和精度、观测数据质量，还是在操作处理的自动化程度等方面，都较之原先的701(C)雷达－59/GTS(U)2－1高空气象探测系统有了一个质的飞跃。目前高空气象观测业务质量考核［1］指标有5项:观测质量、探空平均高度、测风平均高度、重放球、系统故障。新系统的采用，使得高空气象观测业务愈来愈依赖于L波段系统的正常稳定运行，探测系统设备故障成为了制约业务质量稳定提高的关键问题，本文通过对历年高空测质量进行分析，提出提高高空测报质量的几种方法。

2 历年的高空测报质量分析

目前，影响高空测报质量的问题是各种各样，探测系统设备［2］故障成为了制约业务质量稳定提高的最大瓶颈问题:每年都出现一些因为设备故障排除不及时造成观测资料缺失、观测数据失真的问题，影响时段可能长达数日乃至十天、半月，其对业务质量影响的严重程度已远远超出了因观测员个人疏忽而造成的负面影响。据不完全统计，仅2012年，广西因雷达、电脑等故障引起的重放球有7时次、影响记录不完整63时次、故障引起的迟放球10次，各种操作错误影响的也有4时次，还有放球时间的不同步所引起的错情。河池高空站出现了8份更正报文，均由于操作失误和疏忽引起。由此可见，实际工作中，在新型观测系统下观测人员因错误操作和仪器设备本身存在的一些不稳定性因素，已经成为了当前各高空站提高业务质量水平的关键。

3 提高高空测报质量的方法

3.1 软件的安装及资料备份工作

一般情况下，软件默认的安装［4］路经位C:，但大多数情况下这不是一个最佳的选择，因为C:是系统盘，过多的软件会挤占系统磁盘空间，制约系统盘的数据交换，降低系统性能，还容易造成数据丢失和损坏。每次安装业务测报软件［5］时，要手动更改路经，避免安装在系统盘(C:)，杜绝一路NEXT，同时注意安装过程中的细节(各种提示)，最后要设置好本站常用参数、发报参数、设备信息参数等，特别需要指出的是:文件路经在选择“数据只保存到本地机”的同时，还要在数据文件路经(本地机)下设置好备份路经(一般是用U盘作为时实备份datbak文件)，最后在桌面上编写一个可执行小程序，每个时次整理发报结束后运行，把本时次的完整资料备份到另一台备份电脑的指定位置上。这样可以避免业务机突然瘫痪造成原始数据丢失。

3.2 做好雷达等设备的维护保障工作

随着综合气象观测业务范畴的迅速扩展和气象观测仪器自动化水平的进一步提高，传统的基层气象台站的气象观测工作被赋予了更深层次的内涵。这就要求基层观测员要积极转型，从单纯人工读取仪器数据、编发报文，逐步向观测装备运行监视、设备维护维修［2］、资料分析和质量控制、观测产品制作等方向转变，从传统的普通观测员向“天气监测员”、“装备保障员”、“质量控制员”转变。基层业务技术人员对高空气象探测系统设备的维护保障水平在很大程度上决定考核指标的“系统故障”。其中清洁工作是保证设备性能完好的最好和最重要的途径，许多情况下，尘垢、腐蚀、生锈和霉变等是造成设备故障的原因;再次，各种零部件和元器件经过一定工作时间后也会失去作用，而通过经常、细致地对各部件进行电气和机械检查维护，可以预防和减少故障的发生;同时还要熟悉和掌握各种探测设备的工作原理和运行使用及维护、维修方法，如UPS的定时充放电、汽(柴)油机的定时发电试运行、业务电脑的定期清理垃圾文件、应急接收机与制氢机等日常保养，保障其稳定运行，从而确保在每个观测时次都能够获取符合“三性”要求的高空气象观测数据［6］。另外除了严格按有关规章制度制定落实好各种设备的日常维护和定期标校［7］工作外，还需要在业务实践中不断探索、发掘、总结和感悟各种系统设备的维护维修方法和技巧，有效降低系统故障率，最大限度地消除设备误差或故障对测报质量造成的消极影响。

3.3 系统的操作及记录的处理

业务软件先后进行了多次更新，目前使用的L波段高空探测系统v3.30版软件相对比较完善，但是在系统操作及资料处理过程中，细节性问题依然存在。其一，系统操作:主要是人为监测控制雷达跟踪情况，要避免由于雷达跟踪错误造成丢球，如雷达故障(运行过程中各种指示灯和报警信号)、环境因素、人为因素等，探测人员在气球施放前后未对频率进行调整，使其处于最佳状态，或未根据施放瞬间的风向变化随时调整施放场地，因而出现了低空气球过顶而未及时跟上造成丢球等等。其二，正确处理探空测风秒数据飞点:记录处理主要体现在观测记录中的飞点处理不当，特别是测风多次过北、秒数据的拟合，以及对探测终止层判断错误(因气压异常跳变过多，观测员难以作出正确处理所致)等观测记录质量问题产生的直接原因，应该根据雷达系统的各种监控报警功能，及时采取人工干预措施，作出正确处理，保证探测资料的准确性和可靠性。

3.4 放球时间同步性

在高空气象探测气球的施放过程中，必须采取措施尽量缩短实际放球时间(气球脱手飞升的时间)与计算机放球时间(观测员点按放球“确定”键、复位并启动测报系统开始正式接收处理探测信号的时间)之间的偏差，以确保施放瞬间观测数据的准确性。

台站须配备移动电话(子母机)等远程(即时双向)通讯工具，用于气球施放前和施放瞬间的主、副班观测员的信息交流。

在气球施放时，必须遵循以下信息交互流程:

①主班明确下达放球指令——当各项施放准备工作完成后，主班应使用远程通讯工具向副班下达如下放球指令:如“时间到(准备完毕)，可以放球!”。

②副班喊节拍放球——在听到主班下达的允许放球指令后，副班应使用远程通讯工具向主班通报放球的节拍:“开始放球!一、二、放!”;每个节拍的时间间隔应保持均匀，在“放”字出口的同时，手放开球绳。

③主班密切注意观察室外放球点的情况，并按副班通报的放球节拍，做好点按放球“确定”键的准备;当听到副班报“放”时按下“确定”键，正式开始观测。

3.5 人工读数与自动站资料的对比利用

在基测时，需要读取附温与水银气压，有时会发生附温5℃或10℃等误读、气压有时也会发生1 hPa和10 hPa的误读，瞬间在读取干湿球温度时，有时会发生误读，如23.5℃读成24.5℃，除注意多复读几次外，可通过与自动站的观测数据［8］进行对比，及时发现错误，有效减少测报工作中的错误。

3.6 雷达产品在测报工作中的应用

从客观条件来说，不利的天气条件是制约测报质量的一个重要因素。Cb云、雷暴、大雨不仅影响施放高度，可能还会导致气球下沉、探空仪变性等严重后果。通常在备份计算机上安装多普勒雷达终端产品，看看各个层次的形势图、上游测站的要素信息及雷达回波图等，观察云图的变化趋势，了解当前的天气情况从而判断云层厚薄、运动轨迹、路线、雨势强弱等，便能对复杂天气的出现提前进行准备，做到有备无患，合理充灌氢气量，避免气球下沉的同时获得理想施放高度。

3.7 提高报文传输的及时率

每年的目标考核，争议最多的莫过了报文传输及时率，按照2010年版的高空气象观测业务质量考核办法，由于迟放球，TA报的发报时间按迟放球的时间顺延。但是在网络考核方面，一律规定TA报的发报时限为08时30分(或20时30分)。日常观测中经常遇到雷暴等特殊天气需要延时放球，有时TA报在08时30分(或20时30分)之前无法出来，就会严重地影响业务质量。针对这种情况，业务员除了在充灌气球时增加氢气外，还要做好报文传输网络的各种保障工作，以确保报文传输的准确性和时效性。

3.8 强化业务学习是提高高空测报质量的有效途径

新型探测系统不仅要求业务人员熟练测报业务软件，而且要熟悉业务规定和流程，熟悉《L波段雷达操作手册》、《L波段雷达原理与维修》，电子探空仪原理和检测箱等的原理、构造，掌握基本的维护维修技能。同时学习、掌握一些大气物理(气象学)方面的基本原理，帮助分析探空测风数据的合理性，了解某种天气条件(形势)下从底层到高层的风向变化规律，可以分析雷达跟踪运行是否正常，熟记各种特殊情况的处理方法，把理论知识与实践相结合，做到“学以致用、学用结合”，为全面提高测报质量起到积极作用。

4 结语

提高业务质量［9］是每个高空气象测报员的终极目标，除了有爱岗敬业、踏实奉献的工作精神外，还应严格遵守《场地、仪器设备维护制度》，认真执行仪器的操作规程，按时对仪器设备进行清洁和维护。在值班时，要密切监视仪器的工作状态，出现故障及时排除，同时要不断加强业务学习，完善自己的业务水平，从人员技术、运行监控、装备保障等多个环节来提高业务质量，以适应不断更新和发展的高空气象测报工作。

［1］中国气象局.高空气象观测业务质量考核办法［M］.北京:气象出版社，2010.

［2］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］.北京:气象出版社，2005.

［3］王国伟.软件安装不可忽视的细节［J］.电脑爱好者(普及版)，2009，4:17.

［4］李健英，罗春丽，刘苹.L波段高空探测系统业务软件改进探讨［J］.贵州气象，2012，36(4):37 －39.

［5］柯莉萍，张艳，李德章，等.保证探空资料“三性"的经验浅谈［J］.贵州气象，2009，33(5):47－48.

［6］奉超.L波段雷达标定及误差分析［J］.气象研究与应用，2007，28(S3):4 －5.

［7］黎树明，文明，文芳一，等.平乐县自动站与人工站气象要素的对比分析［J］. 宁夏农林科技，2012，53(08):157－158.

［8］李鹏飞.自动站与人工站气温观测资料分析［J］.气象与环境科学，2012，35(4):85 －88.

［9］马卫华，王飞，卫权岗，等.河南省自动雨量监测网地市分中心系统［J］.气象与环境科学，2009，32(2):87 －89.