L波段高空气象探测资料的常见问题及应急处理

谢近年　钟海彬

摘 要：L波段电子雷达探空仪在高空气象探测中发挥着非常重要的作用，但是，在使用它进行高空探测的过程中，经常会遇到一些问题，影响探测数据质量。主要分析了L波段高空气象探测中常见的问题，并提出了相应的处理办法。

关键词：L波段电子雷达探空仪；高空气象探测；测报质量；探空记录

中图分类号：P412.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.113

L波段高空气象探测业务系统为天气预报、气候研发、灾害性天气预报提供了重要的气象信息，它是综合气象观测系统的重要组成部分。随着科学技术的发展，L波段电子雷达探空仪被广泛应用到了气象探测工作中，极大地提高了高空气象探测资料的质量。但是，在高空气象探测过程中，仍然存在一些问题，它们会在一定程度上影响探测业务的质量。通过分析L波段高空气象探测资料中常见的问题，找出了相关的应急解决办法，以提高测报质量，确保探测资料的准确性。

1 高空探测放球前问题

1.1 探空仪参数问题

探空仪参数、基测和瞬间参数设置对获取高空气象探测资料有非常关键的作用，需要提前做好装配准备。如果在放球后发现之前的参数设置有误，则可以在放球软件或数据处理软件中修改参数来补救，而修改后需要重新整理观测数据才不会对观测记录造成影响。如果在放球后修改探空仪参数，就会导致仪器不合格，可能会被要求重新放球。因此，应做好放球前探空仪参数设置的检查、核对工作，避免出现此类问题。

1.2 地面瞬间观测

地面瞬间观测气象数据资料是由地面标准仪器获取的，它要求该观测结果能够真实反映气球施放瞬间各气象要素的变化过程。因此，地面瞬间观测数据获取工作必须在放球前后5 min内完成。如果出现瞬间气压观测记录读取失误，就可能会使整份记录资料高度值计算出现系统性的错误。针对这种情况，常用的处理办法是将瞬间气压值修改为正确值，那么，之后所接收的气压值将恢复正常值，选中的错误数据段改为修改前的数据即可。因此，对于地面瞬间观测数据，值班人员要特别注意各气压值、干湿球温度等观测要素的读数，确保观测记录正确输入，提高整份记录的精确度。

2 探空记录问题

2.1 探空记录曲线飞点处理

现代化探空仪具有探测精密性高，采集到的数据量大、密集的特点，所以，这就会增大出现“飞点”的可能性。如果各要素没有较好地处理飞点记录，就可能会影响到记录特性层的选择。如果“飞点”恰好出现在规定等压面或对流层顶，那么，它将会对数据产生更大的影响。如果遇到强对流天气，会使得探空仪讯号混乱，给值班人员增加了整理资料记录的压力，使其更容易出错，引发失误。因此，值班人员要认真查看探空曲线是否有异常，发现异常删除飞点，进而有效避免此类问题出现。

2.2 气球升速异常

气压、温度飞点等发生变化可能会使施放气球后气球的升速出现异常。如果气球升速太慢，当其小于150 m/min时，探测到的气象资料准确度不高，不能作为真实反映高空气象要素变化的数据资料。根据探测规范规定，此次记录可不予整理。比如，在某台站的一次探空记录中，气球升高到2 800～2 900 m时出现升速异常的情况，在图形和曲线都正常的情况下，检查该时段观测的气压、温度等数据发现，在第60 min02 s～60 min16 s时段内，气压值出现异常，它随着时间的变化而上升。删除此段资料后，升速曲线恢复正常。至此，此次探测资料可按照正常记录整理、计算。

3 应对特殊事件的处理办法

3.1 复杂天气

当突然遇到强降水、雷暴、大风等复杂天气对气球正常升速产生影响时，值班人员应根据天气情况适当增加气球的氢气充气量，以确保气球能够正常升空。如果复杂天气会影响探测仪的正常工作，则可以适当推迟放球时间。在探测过程中，当未达到500 hPa，探空仪遇到了雷击或传感器变性等情况时，在规定允许的时间内可重新放球。如果遇到风沙、大雾等严重影响放球的天气现象时，可适当增加辅助人员，确保顺利放球并正常跟踪。当发生低空记录缺测的情况时，应及时补测，做好探测前1 h预计可能出现的天气状况的工作，并做好相关的应对措施。

3.2 突发事件

在高空气象探测过程中会遇到各种突发事件，比如探测软件无响应或突然遇到断电或地面接收设备故障等。为了防止出现各种突发故障，应定期做好探测设备的检测维护工作，查看备用电源是否可以正常使用。为了确保探测业务系统的良好运行，提高高空探测质量，相关业务软件和地面接收设备应做软件备份和探测设备备用，可以在施放气球的同时使用备用设备，防止出现两项突发事件。

4 放球自动跟踪问题

L波段雷达的自动化程度较高，可以实现自地面开始的直接跟踪业务。放球后，工作人员应及时观察雷达天线，看其是否自动跟踪。如果放球时遇到了大风等阻碍性的问题，可能会出现无法自动跟踪的情况。此时，可以要求相关工作人员手动抓球，立即将天控开关转为手动状态。如果天控开关还处于自动状态，则无法实现对目标的跟踪和报警，会有重放球的可能。为了防止此类问题再次发生，要确保天控开关在放球前处于手动状态，确定放球后，可以根据气球指示的位置使用摄像头跟踪气球，并使其停留在屏幕中央10 s。待雷达天线对准气球调整到最佳频率，气球稳定后，将天控开关转到自动挡。

5 放球过程旁瓣跟踪问题

如果雷达在放球的瞬间能够准确跟踪，一般不会发生旁瓣现象，只有在特殊天气情况下，比如大雨、大雾等能见度差的天气，从摄像机的画面上很难观察到气球时容易发生旁瓣现象。长时间处于此种情况下，会导致重新放球或缺测的情况发生。鉴于此，可以调整4条亮线，根据最后一组正确的方位、仰角数据，在附近区域进行天扇扫描，直到4条亮线平齐，调整距离按钮，使凹口回到竖线“II”中间，将天控开关转为自动，直至恢复正常。如果夜间无法显示气高时，则需要在现场确定，无论高低，如果有旁瓣跟踪，则应升高10°仰角再进行天扇扫描。这样做，可以较快地发现旁瓣跟踪并及时修正。

6 结束语

L波段高空气象探测实现了数据的自动化采集和处理。在实际操作的过程中，使用L波段雷达能够进一步提高气象资料的使用性能。但是，随着自动化程度的提高，在进程业务探测过程中也会出现各种问题，对观测资料的准确度造成一定的影响。因此，为了确保L波段高空气象探测系统能够发挥其本质作用，值班人员必须掌握气象探测软件常见问题的分析和处理，从而有效地提高L波段高空气象探测资料的精确度。

参考文献

[1]张云，张银廷，谭炳全，等.L波段高空气象探测数据资料常见问题处理方法[J].贵州气象，2010（S2）.

〔编辑：白洁〕