基于V3.32版的高空数据质量与问题分析

覃晓玲,覃月凤

(1.河池市气象局,广西河池 547000,2.广西区气象台,南宁 530022)

基于V3.32版的高空数据质量与问题分析

覃晓玲1,覃月凤2

(1.河池市气象局,广西河池 547000,2.广西区气象台,南宁 530022)

分析L波段(1型)高空探测系统(V3.32版)在规范使用、质量考核与处理数据质量控制等方面存在的问题,在总结该系统应用经验和特殊记录处理方法的基础上,对现行高空探测系统提出改进建议。

高空气象探测；质量控制；广西河池

L波段 (1型)高空气象探测系统在业务中的应用,提高了我国高空气象探测的质量和精度,基本实现了探测数据采集、监测和集成的自动化。但应用中发现软件与2010年5月《常规高空气象观测业务规范》有不适用或存在矛盾的问题,因此就现行的高空气象探测系统(V3.32版)数据质量控制的若干问题进行分析与探讨,以供同行参考。

1 探空高度替代斜距与测风拟合秒数据不一致

在放球初始几分钟,有时测风 (高仰角)斜距跟踪不正确,需要人工进行测风质量控制,在确定探空信号正确、满足替代条件下,可以在“放球软件”中进行 “探空高度替换斜距”[1]。例如某次测风第1～3min斜距跟踪不正确,放球后第7～8min左右,启用“探空高度替代斜距”功能,把1～3min的错误斜距用探空高度替代。但之后又出现测风秒数据有误,值班员将其删除,检查后发现之前所做的1～3min替代斜距又恢复为错误的斜距数据。建议发报前,修改数据保存时间,在 “数据处理软件”处理后再发报。

有时放球软件用探空高度替换后,替代的斜距与处理软件的处理结果不一致,如替代数据为359m,在处理软件中为360m。建议在“数据处理软件”使用 “探空高度替换斜距”功能,以“数据处理软件”处理结果为准。

表1 河池2014-12-31T19高空测风原始秒数据

图1 方位角的原始秒数据未修改时的拟合曲线 (示意图)

2 测风秒数据自动拟合时出现错误

2.1 拟合曲线与原始秒数据曲线有偏差

S5902320141231.19高空综合探测,在放球后9min31s高仰角过顶,雷达仰角卡死,雷达方位角微小晃动,此时值班员判断为过顶丢球,迅速进行手动跟踪,在确保目标正确的情况下, 9min49s切换雷达自动跟踪(如表1)。这种情况会出现测风方位角秒级数据变化较大,现行高空气象探测系统测风分钟数据的计算方法[2]是从整分钟秒数据平滑中获取,使拟合前后的两条测风秒级数据曲线出现较大偏差 (如图1)。建议改进测风分钟数据的计算方法。

图2 人工删除9min33s～9min49s方位角秒数据的拟合曲线 (示意图)

2.2 拟合后计算的分钟数据误差较大

如果某分钟内有部分秒数据不可信,则删除该测风秒数据。虽然软件对删除的秒数据野值点标记为无效记录,但是拟合曲线并未重新拟合,可疑秒数据依然存在。如上例中的方位角原始秒数据如果值班员不作处理,上级审核后下发的查询单有 “该时次质控未通过,曲线存在跳变未处理”的提示。观测员查看秒数据和曲线后,将过顶时手动跟踪时段的数据删除,其拟合曲线如图2。软件拟合计算的测风分钟数据如表2。根据表1初算,第10min的方位角拟合数据应该约为100°,但拟合计算的结果为91°,相差比较大。从图2可看出,跳变的那几秒方位角数据已删除,可是拟合曲线并没有重新拟合,方位角的计算结果误差较大。这样的记录有时影响较大,不得不将整分钟的记录删除,造成缺测。建议系统升级时充分考虑此类情况。

表2 删除放球后9min33s～9min49s秒级数据后的测风分钟数据

3 探空处理规范中 “表二”的解析

500hPa以上P(气压)或T(温度)缺测时长大于7min,按文献[3]“表二”规定：不论温度 (气压)记录是否正常,位势高度只计算到可靠气压 (温度)记录为止,即使之后又同时出现可靠气压、温度记录,处理软件也只保留三要素同时可信数据,可疑数据均舍去,造成记录缺测或不完整。L波段探测系统的T、P、U (湿度)三要素是密不可分的,并不能单独删除某一气象要素。建议设置T、P、U三要素相互独立,某一要素可疑或缺测,删除该要素不影响另外两个要素的计算。

4 瞬间观测记录表

放球前后5min需要输入的瞬间要素值,系统总是默认温度60℃、湿度100%、气压1100hPa,有时放球前后出现异常状况,容易漏改,造成不必要的错误。建议升级程序,还原其待输数据的空白。

5 个例解析

现象 S5902320140525.07点击放球键,放球软件滞后,从气压无法判断是迟放球,气高(用气压计算出的高度)维持在267m,实时气压不参与计算,高差过大,处理软件无法打开,提醒显示 “可用数据太少”。关闭放球软件,重新运行,在已有的记录上继续放球,信号接收、处理软件运行等均正常。发报时,找不到 “雷达状态”文件。

原因分析 重新运行放球软件导致雷达状态文件自行消失。

处理方法 在重新运行放球软件前,最好在整分02秒存盘后再退出放球软件,尽量避开整分时刻,同时把雷达状态文件备份,在一分钟之内重新运行放球软件,并在之前的数据基础上继续放球 (接收信号),这样就可以避免测风分钟数据缺测,同时保存了雷达的状态文件。

6 相关规范和考核办法与高空气象探测不匹配

2005年2月以后,高空气象探测系统中,早按或晚按放球 “确定”键,使用 “放球时间订正”功能,系统会自动进行补差计算,不会出现计算错位、失测等现象,订正后不影响记录。但相关的探测规范[3]与质量考核办法未作修改。建议适时改进各项观测规范、质量考核办法、探测和计算方法[4],使探测结果更加趋近客观、真实、准确、及时,考核更加人性化,并且为气象预报及气象科学研究提供更准确的高空探测资料。

[1] 单新兰,张广平,刘娟,等.L波段高空气象探测系统应用技术分析[J].陕西气象,2011(4)：36-37.

[2] 李辉成,陈华,黎洁波,等.高空气象探测测风计算方法的分析[J].气象研究与应用,2009, 30(2)：36-37.

[3] 李伟,许正旭,陈永清,等.常规高空气象观测业务规范[M].北京：气象出版社,2010：13-14.

[4] 李健英,罗春丽,刘苹,等.L波段高空气象探测系统业务软件改进探讨[J].贵州气象,2012, 35(4)：37-39.

P412.25

：B

覃晓玲,覃月凤.基于V3.32版的高空数据质量与问题分析[J].陕西气象,2015(4)：48-50.

1006-4354(2015)04-0048-03

2014-11-20

覃晓玲(1977—),女,广西都安人,壮族,高级工程师,从事高空气象探测。