L波段高空气象探测数据资料常见问题处理方法

张 云,张银廷,谭炳全,吴红宇

(重庆市沙坪坝区气象局,重庆 沙坪坝 400030)

L波段高空气象探测数据资料常见问题处理方法

张 云,张银廷,谭炳全,吴红宇

(重庆市沙坪坝区气象局,重庆 沙坪坝 400030)

针对在日常工作中L波段高空气象探测中数据资料出现的问题,如基测、地面瞬间观测数据和探空仪参数错误、探空记录飞点、乱码、以及测风数据突跳等,分析问题出现的原因,提出正确读数、认真校对、仔细检查、熟悉探测系统业务手册等处理意见和方法。

L波段高空气象探测系统;高空气象探测;探测数据

1 引言

L波段(1型)高空气象探测系统是 GFE(L)型雷达—GTS1型数字式电子探空仪高空气象探测系统的简称。新型的探测系统基本实现了探测数据采集、监测和集成的自动化,提高了高空气象资料的质量和精度,减少了错情的发生,大大提高了高空气象探测质量。虽然系统的自动化程度提高了,但还是有错误情况的出现。本文通过分析在数据处理及资料预审过程中遇到的比较常见的问题,提出对这些问题具体的处理意见和方法。

2 气球施放前应重视的问题

2.1 探空仪参数及基测数据

探空仪参数、基测和瞬间作为高空气象探测资料的获取至关重要。如果在放球前探空仪参数、基测数据输入错误,在放球后发现,作为一种补救措施可在放球软件或数据处理软件中修改基测、探空仪参数数据,但修改后会影响观测记录,需要对观测数据进行重新整理。放球后探空仪参数、修改基测数据,可能会造成仪器不合格,以至于造成重放球。因此,在放球前应认真校对,避免因人为因素造成仪器不合格、重放球等责任性事故。

2.2 地面瞬间数据

地面瞬间各气象数据由地面标准仪器获取,要求观测结果能真正反映施放气球瞬间的气象要素情况,所以瞬间数据的读取,必须在施放前后 5m内完成,切不可提前或延后。观测数据的正确与否,对资料整理有系统性影响,如某次瞬间气压值1 008.0hPa,值班员误读为 100.8hPa,由于未及时发现,结果以后接收的气压数据都为 100.8hPa,地面气压值的错误,造成整份记录高度值计算的系统性错误。遇到这种情况,可以分两步处理:①将瞬间气压改回正确值(1 008.0),随后接收的气压值将会恢复正常;②将之前不正常的气压数据用“段选”的功能选中,选“恢复为修改前的数据”即可,见图 1。由此可见,值班员要特别注意气压表读数、气压表附温、干球温度、湿球温度的正确读数,并正确输入,发现错误及时处理,避免因观测或输入的错误,造成整份记录的系统性错误。

3 探空测风记录处理

3.1 探空曲线飞点

由于数字式探空仪数据探测精度和采样率的提高,整份记录采集到的数据密集、量大,出现“飞点”的可能性也就比较大。如果气压、温度、湿度三要素的“飞点”没处理好,会影响到记录特性层的选择,若“飞点”恰好在规定等压面或对流层顶,对资料数据的正确性影响更大。由于重庆常年相对湿度大,湿度出现“飞点”的可能性较高,特别是在降雨过程中或遇到强对流天气时情况更糟糕,讯号甚至乱到无法判断变化的趋势,给值班员整理记录带来极大的麻烦,需要十分认真、仔细地处理记录,否则很容易出错。如探空曲线上可看到明显的气压、温度“飞点”,再查高表—14特性层记录 (表 1),在第 24～26层次,气压值增大,温度出现正值。因值班人员当时的疏忽,没有及时发现和处理,造成记录的错误。

图 1 恢复数据界面

表 1 高表 -14特性层记录

3.2 测风数据突跳问题

如某站测风记录,在球坐标曲线上发现第25min的方位角坐标点不规律,再查高表—13测风记录,方位角数据与前后数据变化不规律,进一步查秒数据,在 25min1s处数据出现了突跳(表 2)。因为L波段系统的球坐标仰角、方位角、斜距计算的分钟数据,是以整分钟及其上、下各 2s的数据之和的平均值,来获得该分钟数据的,所以导致了该分钟数据计算的异常。这将影响量得风层的计算,进而影响规定高度和规定等压面风的计算,影响发报和报表制作。出现这种情况可采取以下的方法处理:①将这分钟数据做失测处理;②如果是其中有1s的数据突跳,可用其余 4s数据来计算此分钟的数据平均值;③如果是斜距,可考虑用高度代替,如果只代替其中的 1min,出现数据差值比较大的情况,可以多代替几分钟的斜距数据。

表 2 某站测风记录秒数据

3.3 值班员误操作

由于值班员操作失误等因素造成记录处理出错。如某次测风记录,因操作失误造成高表—13上第 6min数据全部为 0,并且参与了量得风层的计算。查询球坐标数据,这分钟数据为正常数据,再查球坐标秒数据,第 5min58s～6min3s做了删除处理,但是在“手动修改球坐标曲线”下的整分钟数据没有删除,实际上这分钟数据没有处理,在量得风层计算过程中就被当成正常数据参与了计算,导致量得风层计算错误。在“手动修改球坐标曲线”下删除此分钟数据,才能将数据处理到位。

3.4 信号乱

由于L波段系统的抗干扰性较差,而我国的高空探测目前还处于世界相对较弱的水平,特别是温度感应元件还不能达到实际探测的需要,加之重庆多对流天气,遇到这样的天气,接收到的信号很乱,甚至根本无法判断信号变化的趋势。此时,建议台站将资料结合探测规范的压、温、湿数据连续缺测或可信度差处理之规定,在适当的时间内,删除信号较乱无法判断的记录,将资料做失测处理。

4 结语

值班人员在熟悉探测系统业务操作手册后,值班时一定要认真校对值班日记记录的数据与计算机输入的数据是否一致,利用放球软件和数据处理软件对输出的图形、曲线、高表 -13及高表 -14进行认真、仔细的检查,很多问题可以及时发现,避免错误的发生。由于现在探测的数据密集、数据量大,仅靠审核员对资料的审核来把质量关,难度很大。因此,每一位观测员都要加强业务理论知识的学习和实践,提高自身的业务素质,尽最大努力提高探测资料的质量。预审员也要加强预审工作,确保记录、报表出站前的质量。

P406

B

2010-09-10

张云(1966-),男,工程师,主要从事高空气象探测工作。

1003-6598(2010)增刊 -0206-02