影响高空气象探测数据质量的因素分析及控制措施胡尔西代.再比卜拉

胡尔西代.再比卜拉李昌明阿米娜.麦图尔迪

民丰县气象局

摘要：高空气象探测业务作为综合气象观测工作的重要构成部分，为开展天气预报、气象服务以及气候变化研究等气象业务提供了十分有价值的指导依据。然而，在L波段雷达系统实际运行过程中，有时候也会因为一些因素而导致高空探测异常，进而对高空气象探测数据质量产生不利影响。基于此，本文主要根据新疆和田民丰探空站工作实际，首先阐述了对高空气象探测数据质量造成影响的主要因素，接着对常见的高空气象探测数据异常记录问题进行分析探讨，最后还给出了相关质量控制措施，以供同行参考。

关键词：高空气象探测；数据质量；影响因素；数据异常；控制措施

引言

近些年来，随着科技的进步以及气象事业的不断发展，我国气象观测业务得到极大改变，逐渐由人工观测向自动化观测方向发展。高空气象探测的内容大致涵盖大气层中自地面至30000米高度间不同层的气压、风速、风向、湿度、温度等气象要素数据以及相关气象信息。主要观测方法有雷达测风、无线电探空和气球探测等。目前，我国高空探测探测业务中应用最为广泛的为L波段雷达系统，该探测系统的运用大幅度提升了我国各个地区高空气象探测业务的准确性，在气象探测业务中高空气象观测给予了关键的原始高空气象数据，所获得的气象信息能够很直观地对高空气象的环境进行展现。但是，我国相对于西方先进国家而言，高空气象观测业务起步还比较晚，探测系统仍旧为起步发展阶段，高空气象探测中可能会因为雷达部件故障、无线电干扰等因素的影响，导致高空数据探测资料异常，在很大程度上影响了高空气象探测业务质量的提升，进而影响各类气象业务的正常开展。因此，本文根据自身工作经验，阐述了影响高空气象探测数据质量，并对常见的高空探测数据异常问题进行分析处理，最后提出了相关质量控制措施，以期能够为天气预报、气象防灾减灾以及公共气象服务等工作的开展提供更为准确的指导依据。

1.影响高空气象探测数据质量的因素分析

1.1重放球

在高空气象探测业务中，有时候会有重放球现象出现，不仅会大幅浪费财力以及人力资源，而且还会对高空气象探测数据的质量产生不利影响。其中非人为因素包括天气因素、雷达故障、气球施放准备工作不到位，输入气象要素时出现差错以及未及时调整好频率等，这些因素为重放球的主要原因之一，会影响高空气象探测数据质量。

1.2丢球

在对目标进行雷达跟踪时，假如目标从雷达天线正上空过顶且与天线相距比较近的时候，在仰角活动范围以及方位角速度转速的共同作用下，雷达的识别跟踪路径功能会失效，即使凭借机械性能也难以满足跟踪条件，从而导致丢球。虽说能够采取补放球操作措施，但假如在补放的过程中会遭遇天气等非人为因素，进而影响到整个高空气象观测数据质量的、完整性以及准确性带来不利影响。因而，在高空气象探测业务中应尽可能避免发生过顶丢球的状况。

1.3雷达保障能力

雷达的正常运行时确保高空气象探测数据资料准确性的重要保障，雷达的维护管理、保养、备件的及时供应和操作人员的技术保障是确保雷达稳定运行的根本。若维护管理不到位、备件供应不及时以及操作不当，势必会导致Ｌ波段雷达出现故障问题，影响高空气象探测业务的正常开展。此外，L雷达作为一类新型探测设备，其性能还有一些不稳定因素，雷达有的时候会发生一些突发故障，导致气球迟放、重放或者记录缺测。因而，备件以及备份设备的保障能力十分重要，在实际工作中也曾出现过因保障能力太差而致使观测数据缺测的现象。

1.4外界环境

外界环境常常会影响到高空气象探测雷达的正常运行。应该在开阔或者布设有天线的区域应用探测雷达，确保探测雷达周边没有任何无任何障碍物，受天气因素影响较小，同时在与放球场地相距50米的区域不可以有电线或者高大建筑物。工作人员在挑选放球场地时应该充分思量风向、风速，最少需要挑选两个放球点，放球的时候应结合实际随机应变，否则便会影响高空气象探测数据质量。

2高空气象探测数据异常分析处理

2.1探空记录数据异常

在高空气象探测工作中，通常L波段雷达探测系统在运行中，它的高度也有所上升，那么随后探测系统测量的高度同实际空间高度之间会存在较大的偏差，而发生该类情况的主要原因是探空仪传感器上的测量存在误差的情况，这就导致等压面高度的计算数据与实际空间高度存在较大差异。一般此时需要借助于地面气压基测变量对探空仪在运行中传感器测量的偏差作出计算，如此便可以获取位势高度和实际大气位势高度差值，由此可知该数据随着压强的增加而减校探测人员需要采取科学合理的对策对这些探空记录数据进行认真处理，以减少探测数据记录出现差错的频率。

2.2下沉记录异常

通常情况下，在放球软件运行的过程中，一旦遭遇气球下沉记录异常现象，探测人员一般应该及时按照相关规范要求对放球软件的存盘时间进行相应调整。假如放球软件内所设定的存盘时间相对于处理数据的下沉时间来说比较低，那极有可能会导致处理下沉记录的数据出现无效的现象。这个时候若要编发TTAA报，应该及时对数据加以修正，因为超时而出现的TTAA报数据往往会有异常情况出现，假如不及时加以修改，就可能会导致A报的编发存在异常状况。在对TTAA报进行发送之后，依旧应该对放球软件数据的存盘时间加以修正，一般会设定为系统默认值，此外还需要对下沉记录起止时间进行认真记录，确保编发TTAA报处理的时间与下沉记录时间的一致性。

2.3测风记录异常

在高空气象探测业务中，因为L波段高空气象探测精度以及采样率的提升,整份记录采集到的数据密集、量大，有时候会出现"飞点"的情况，同时还会出现测风记录数据突跳的状况。通常对于这些异常问题的出现，需要探测工作人员熟练掌握高空气象探测业务的相关操作规范及有关要求，当碰到棘手问题能够及时进行分析判断与处理。通常应该依据突跳时间进行处理，若某分钟内的风记录数据有异常情况，则这时候需要对其做缺测处理；若某秒内的风数据存在突跳现象，那么该分钟数据的的平均数据就依据其他4秒的数据开展计算，如此能够大大降低风观测数据的错情率。

2.4气球升速异常

若高空气象探测工作中，气球升速很慢，即始终保持不超过150m/min的速度，那么所探测到的数据资料便没有办法准确对高空气象各要素的状况进行认真反映。依据高空气象探测的有关规范规定要求，本次探测记录往往不需要加以整理。例如，在落实某一次探空记录中，若气球上升至2800～2900米的时候发生升速异常的现象，而认真查看各图形以及曲线，发现均处于正常状态，那么这个时候便需要对相应时间段的湿度、温度以及气压等要素数据进行认真检查，假如在第55min01s～55min12s之间，气压值发生异常，其往往伴随着时间的变化而有所上升。此时可以及时把该段资料加以清除，之后升速曲线便能够恢复至正常运行状态，对高空气象探测数据的记录整理以及计算也不会产生不利影响。

3.高空气象探测数据质量控制措施

3.1合理选择放球点

在高空气象探测过程中，气象台站需要认真观测地面的风向、风速等各类气象要素，并且依据实际情况，合理选择放球点。与此同时，一旦碰到恶劣天气的时候，应该时刻保持认真负责的态度，正确把握气球施放后的运行状态，以便于在自动抓球失败后可以第一时间运用手动的方式进行抓球操作。工作人员在放球操作之后需要对气球保持跟踪状态，还需要按照有关操作规范要求对其进行认真观察。再者，还应该特别注意在进行放球的同时按下"确定"按钮，还需要及时同施放气球人员保持沟通联系，确保放球工作的顺利开展，尽可能的降低高空气象探测数据错情率。

3.2加强业务培训，提高探测人员综合素质

气象台站需要结合高空气象探测业务实际，加强对观测人员的相关培训与学习，以提高高空气象探测人员的综合素质，构建复合型人才队伍。需要不断了解与学习地面、高空观测理论知识的综合学习。只有工作人员同时熟练掌握地面与高空观测两方面的知识，并且注重高空气象他探测业务的流程学习与实践。只有严格依据观测流程，才能减少失误率，获取更为准确的观测结果。此外，要加强同经验丰富的台站业务交流学习，相互分享与学习各自推行地面高空一体化观测业务的宝贵经验，以共同取得业务开展的良好效果，从而不断提升高空气象探测业务水平，为获取精确性的高空气象探测资料打下良好的基矗

3.3加强探测仪器操作技术的学习和维护管理

工作人员应认真学习高空气象探测仪器，把握气象探测雷达的基本原理，这样对探测仪器进行维护时便能够更好的进行操作；掌握L波段雷达在正常运行时发射机频率、接收机增益以及磁控管电流等各类参数，假如某些参数发生异常，便能够第一时间找出故障发生区域，确保探测雷达、氢气球等探测仪器始终处于正常运行状态，进而可以正确操作高空气象探测仪器对气压、风、温度等各类气象要素进行认真观测。再者，在进行气象探测之前，要认真调整探测仪器，确保高空气象探测数据的有效性与准确性。在高空气象探测业务完成之后，还应该强化探测仪器的维护管理，定期按照相关操作规范要求认真养护，及时处理好探测仪器故障问题，确保高空气象探测仪器可以始终稳定运行，提升高空气象探测数据质量。

4.结语

随着人们对气象服务的需求越来越多，对于需要的气象服务资料的准确性、完整性以及有效性也愈来愈高，高空气象探测作为综合气象观测系统的重要组成部分之一，在天气预报以及气候变化研究等方面起到极其关键的作用。但是与此同时，因为重放球、丢球、雷达保障能力不足、外界环境等各类因素的影响,而不利于高空气象探测数据质量的提升。因此，应高度重视高空气象探测业务的开展，分析影响高空气象探测数据质量的因素，并且对气象探测数据异常问题进行分析处理，积极探索科学合理的质量控制措施，以确保高空探测业务的正常运行，提升高空气象探测质量。

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