L波段雷达业务软件的错误操作、纠正措施及对软件的改进建议

周处强，吴兴洋，李立平，胡忠贵

(1.贵州省贵阳市气象局，贵州 贵阳 550002;2.贵州省气象信息中心，贵州 贵阳 550002)

1 引言

L波段高空气象探测雷达是20世纪90年代末由中国气象局投资研制的一种自动化程度较高的新型雷达，是701高空气象探测雷达的更新产品，在实际业务使用过程中，除了按系统使用说明书进行正常操作外，还必须做好雷达及软件的错误操作纠正的经验总结和不断升级软件的功能，才能保证探测记录的探测精度和按时发报。对于错误操作方面，在实际操作中发现，有些错误操作是可以及时发现和及早纠正的，有些错误操作是可以修复的，有些错误操作只要应对得当，是可以减少资料损失的，因此在处理错误操作上，没必要用重放球或缺测等严重事故简单处理。如果将这些错误操作进行归纳、分析总结，对探测员使用好L波段雷达进行高空探测非常有用的，同时在使用探测软件过程中还发现有一些软件功能需要改进和完善，跟据实际需要，提出了一些改进的建议，也希望得到大家认可。

2 放球软件使用过程中的错误操作及纠正措施

①放球前发现“基测”地面参数T0和R0有误，可按“修改序号”按钮，等待正确的仪器号码进入后，再按“确定序号”按钮，就可以确定仪器参数;若放球后发现仪器参数或地面参数T0、R0有误，需要在处理软件中修改，正确步骤是:进入处理软件，选择“探空数据处理”选项，再选择“修改探空仪参数并重新计算探空数据”，在弹出的输入密码的对话框中输入密码后即可修改参数，计算机自动重新计算探空数据。但要注意参数的修改可能引起探空仪“基值测定”不合格，导致整份资料缺测。

②错误操作引起的探空仪序号发生改变:探测操作规范规定，在“基测”前面，必须先确定探空仪序号，这样才能保证“基测”合格和调入正确的探空仪参数;由于各种原因，错误操作主要如下:第一，放球前未按正确操作将厂家配发的探空仪参数文件拷贝到指定的位置(lradarpara)，导致搜索失败，只要“基测”前重新拷贝，就能搜索到正确的探空仪序号;如果拷盘丢失或损坏，可以根据工厂提供的探空仪参数文件纸张输入;第二，放球后发现探空仪序号不对，很可能是不小心动了“修改序号”按钮，或者是校对完T0、R0后，未按“确定序号”按钮，与上面修改T0、R0参数一样只能在处理软件中修改。

③基值测定部分的错误操作:由于探空仪经过了长途运输、存放等，可能导致仪器性能的改变，因此要求探测员在施放前30 min内必须对探空仪的温度、气压、湿度进行基值测定，合格后才能施放;进行基值测定必须按下“基测”按钮，合格后必须同时关闭“基测”按钮。错误操作主要有如下几点:第一，当按下“地面参数”按钮后，弹出探空记录表属性框，再按下“基值测定记录”按钮，发现“仪器值”栏无温度、气压、湿度记录，无法进行基值测定比较，说明没按要求先按下“基测”按钮，只需要返回，按下“基测”按钮，重新进行操作即可;第二，基值测定合格后校对发现，“基测值”栏的数据变了，导致基测不合格，原因是基值测定后没有即时关掉“基测”按钮，当探空仪拿出检定箱，随着环境气压、温度、湿度的改变，基测值发生了改变，因此显示不合格。如果是放球前发现，重新基值测定，对记录没影响;若放球后发现，如果能确定基值测定是合格的，根据基值数据与放球后获得的探测数据没直接联系，只起到检查仪器是否合格的依据，因此可以不重放球或不缺测，但要说明理由，供审核用;第三，虽然按下“基测”按钮，但基值测定时发现温度基测不合格，且相差较大，可能是在读取了T0、R0后，没按要求将检定箱开关从“T0”转到T，导致读取的环境温度是干燥瓶内温度而非检定箱内温度。

④计算机时间调整的错误操作:按高空探测操作规定，每次放球前打开计机算必须校对时间，如果忘记了校对时间，放球后发现与标准时间相差较大，这时如果调整时间，就会导致探测记录混乱，甚至会导致人为操作不当的提前放球，如果及时调回，只影响到局部，否则可能导致整份记录不能用。如果是由于施放不同步，导致气压曲线在地面点异常，只需在放球软件中打开鼠标右键选择“放球时间订正”即可。

⑤综合探测放球后，错误操作按了“综合/单测”按钮，变成单测风了，这时虽然温、压、湿数据照常接收，但存盘时的压、温、湿记录是不保存的，在退出放球软件之前，只要将单测风改为综合，所有温、压、湿记录都会保存，对记录没影响，如果放球软件已经退出，有时间立即重放球，没时间重放，探空记录部分按缺测处理，测风部分按单测处理。

⑥放球过程中，手动修改移动飞点，这是违反操作规定的;正确的处理步骤是按下鼠标右键，在弹出的对话框中选择“自动修改压、温、湿曲线”，还不行，选择删除。

⑦在放球的过程中误按了“综合探测/单测风”切换开关或误点击了“放球”开关，软件都会弹出一警示框，选择“取消”按钮，对记录无影响。

⑧放球过程中最容易导致的错误是:“放球软件”和“数据处理软件”同时启用时，若在“数据处理软件”中做了某些修改，而在“放球软件”未作相同处理，则“放球软件”数据存盘时，将把在“数据处理软件”所做修改覆盖;因此“放球软件”未退出前，要以“放球软件”作出的修改为准。

3 数据处理软件使用过程中的错误操作及纠正措施

①湿球结冰，值班员未输入结冰符号:正确的操作方式是探测未结束前在放球软件中修改，探测结束后在数据处理软件中修改，在湿球温度栏后面加“b“即可;如果报文已经发送，要发更正报文。

②球炸时间不同步:球炸以后由于退出放球软件太快，数据处理软件还没有来得及存盘，引起数据处理软件中终止时间少于实际球炸时间，只要重新进入放球软件再作一次球炸时间的处理即可。

③测风高度异常的处理:打开放球软件球坐标窗口或在数据处理软件中打开数据辅助处理栏菜单后弹出子菜单再打开球坐标数据查询菜单，显示测风高度不正确，有的后面高度比前面的还小，产生的原因是整分钟上选择的秒数据不正确、丢球、下沉和球炸导致高度异常。不同的原因处理方法不同:属于整分钟上选择的秒数据不正确引起的高度异常，只需要在数据处理软件中运算一遍即可;属于丢球引起的高度异常，必须在放球软件或数据处理软件中删除可疑记录;属于下沉气流引起的高度异常，必须在数据处理软件中删除下沉部分的记录;属于球炸导致高度异常，要重新确定正确的球炸终止时间。

4 L波段雷达业务软件的缺陷及改进建议

①在放球软件处理中，当出现“飞点”要处理时，按鼠标右键会弹出“自动修改压、温、湿曲线”进行修改，但是在使用中发现，不仅“飞点”得到了修正，同时将一些变化较大的压、温、湿曲线也进行了修正，特别是一些变化较大且正确的温度、湿度曲线也进行了修改，这样会降低资料记录的准确性。改进方法:选中“飞点”或某段曲线后，鼠标右键增加功能“自动修改压、温、湿曲线”。这样就只对选中的“飞点”或某段曲线作出自动修改，对其它记录没影响。

②删除信号“飞点”的问题:在探空记录观测中，遇到压、温、湿任一要素信号的“飞点”，软件处理在删除该要素的“飞点”时，会把同一组的另外两要素的正常信号点删除，这样会降低资料记录的准确性。改进方法:增加删除单一要素飞点的功能。第一，在鼠标右键功能中增加删除信号“飞点”子菜单，子菜单里设置“删除压温湿飞点”、“删除气压飞点”、“删除温度飞点”、“删除湿度飞点”4个功能。第二，增加鼠标选定功能;操作时拖动鼠标，矩形框选定的点子均删除(不限要素)，这样操作既灵活又快捷。

③L波段雷达业务软件存在的逻辑错误。

第一，当规定等压面、特性层、零度层、对流层顶在同一高度时(或重合时)，它们的气象要素值常有出入，这是由于数字探空议的探测精度和采样率提高了，在数据计算上是按浮点(探空仪参数是双精度浮点)来运算的，而数据的显示只要求到整数或保留一位小数。改进建议:将数据显示调整一下，将特性层的气压显示细化，把目前按整数显示改为保留一位小数，或者将等压面和特性层的时间细化，将目前的以分钟显示改为按实际秒数显示，这样就能区分特性层和等压面是否真正重合，如果时间一致，那么就认为重合，等压面和特性层的数据就应该是一致的，如果不一致，程序自动处理成一致。

第二，零度层与等压面重合时，零度层高度反而比等压面高度高。高空观测规范规定，零度层是地面气温在0℃以上，大气中温度为0℃的层次，如果同时有几个层次温度都是0℃，则选择高度最低的层次;如果零度层与等压面同为0℃，则选择零度层的高度应该较低，但软件中出现的零度层的高度比温度为0℃的等压面还高显然不合规范要求。改进建议:为了不与规范冲突，有悖逻辑，软件应该有自动处理功能，原有处理方式不变，增加逻辑判断，在出现零度层与等压面重合时，以二者的高度为参考，高度低的最终确定为零度层。

第三，探空业务软件严格限制任意修改计算机时间。例如放球后发现日期或时间错了，软件不允更改，这样既增加了值班人员的工作量又造成器材的浪费和影响资料的时效性，如果发现得晚，过了重放球时间，又会造成记录缺测。改进建议:在软件中增加修改计算机时间的功能，只是要增加一些相应的条件限制，比如只能在启动“放球”按钮之前修改或者有一个修改时间对话框，提醒操作人员谨慎操作，或者记录下更改人员的姓名和更改日期、时间等，这样既能保证使用软件的灵活性，也能保证软件有足够的可靠性。

第四，放球时间订正，即室外施放员放球时间与室内操作员的放球时间不同步，在现有软件中只能在放球软件中修改，在处理软件中没有这一功能。为了方便值班员和审核员也能进行放球时间订正，建议在处理软件中增设这一功能，同时为了避免雷达软件打开后，随意修改计算机时间，特别是有可能在迟放球的时候修改时间，建议增设修改时间备忘录，以方便审核员校对。

第五，L波段雷达使用后，运用了自动跟踪、自动接收和自动编报，显著地提高了高空探测员处理探测资料的速度，由于受老式的规范报文形式的影响，发报时间并未提前;建议重新制定报文形式，以适应新一代L波段雷达的需要，例如:增加报文份数，特别是500 hPa及以下记录可以先进行编报发送，直接可以提高发报的速度，也可增加重要等压面的报文，例如 1 000、850、700、500 hPa 等，重要报文优先发送。

第六，现用软件运行时，单测风高度高于前一次综合探测高度时，现有程序计算不出高出部分规定高度等压面风向和风速，建议按规范要求:单测风规定等压面高度优先选择上一次综合探测，不够部分再选择上上一次综合探测，还不够时选择平均规定等压面高度。

第七，在业务软件中有一个处理前后记录对比功能，该功能可帮助审核人员发现记录有无涂改，但使用起来还不是很方便，只能由审核人员通过肉眼观察探空曲线或球坐标曲线，准确性不高。改进建议:不仅能让曲线放大，而且能够移动曲线，将修改前后的曲线移至重合，再用肉眼去观察就很容易发现曲线有没有被修改过。

总之，为了提高高空探测资料数据的质量和提高探测人员的业务水平，在实际工作中必须纠正错误的操作，同时还必须完善软件的功能。

［1］常规高空气象探测规范(试行)［M］.北京:气象出版社，2002，11.

［2］L波段高空气象探测系统维护、维修手册.北京:气象出版社，2004，10.

［3］L波段高空气象探测系统业务操作手册.北京:气象出版社，2005，7.

［4］L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答.北京:气象出版社，2006，12.