L波段雷達(dá)業(yè)務(wù)軟件的錯(cuò)誤操作、糾正措施及對(duì)軟件的改進(jìn)建議

周處強(qiáng)，吳興洋，李立平，胡忠貴

(1.貴州省貴陽市氣象局，貴州 貴陽 550002;2.貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002)

1 引言

L波段高空氣象探測(cè)雷達(dá)是20世紀(jì)90年代末由中國氣象局投資研制的一種自動(dòng)化程度較高的新型雷達(dá)，是701高空氣象探測(cè)雷達(dá)的更新產(chǎn)品，在實(shí)際業(yè)務(wù)使用過程中，除了按系統(tǒng)使用說明書進(jìn)行正常操作外，還必須做好雷達(dá)及軟件的錯(cuò)誤操作糾正的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和不斷升級(jí)軟件的功能，才能保證探測(cè)記錄的探測(cè)精度和按時(shí)發(fā)報(bào)。對(duì)于錯(cuò)誤操作方面，在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，有些錯(cuò)誤操作是可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及早糾正的，有些錯(cuò)誤操作是可以修復(fù)的，有些錯(cuò)誤操作只要應(yīng)對(duì)得當(dāng)，是可以減少資料損失的，因此在處理錯(cuò)誤操作上，沒必要用重放球或缺測(cè)等嚴(yán)重事故簡(jiǎn)單處理。如果將這些錯(cuò)誤操作進(jìn)行歸納、分析總結(jié)，對(duì)探測(cè)員使用好L波段雷達(dá)進(jìn)行高空探測(cè)非常有用的，同時(shí)在使用探測(cè)軟件過程中還發(fā)現(xiàn)有一些軟件功能需要改進(jìn)和完善，跟據(jù)實(shí)際需要，提出了一些改進(jìn)的建議，也希望得到大家認(rèn)可。

2 放球軟件使用過程中的錯(cuò)誤操作及糾正措施

①放球前發(fā)現(xiàn)“基測(cè)”地面參數(shù)T0和R0有誤，可按“修改序號(hào)”按鈕，等待正確的儀器號(hào)碼進(jìn)入后，再按“確定序號(hào)”按鈕，就可以確定儀器參數(shù);若放球后發(fā)現(xiàn)儀器參數(shù)或地面參數(shù)T0、R0有誤，需要在處理軟件中修改，正確步驟是:進(jìn)入處理軟件，選擇“探空數(shù)據(jù)處理”選項(xiàng)，再選擇“修改探空儀參數(shù)并重新計(jì)算探空數(shù)據(jù)”，在彈出的輸入密碼的對(duì)話框中輸入密碼后即可修改參數(shù)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)重新計(jì)算探空數(shù)據(jù)。但要注意參數(shù)的修改可能引起探空儀“基值測(cè)定”不合格，導(dǎo)致整份資料缺測(cè)。

②錯(cuò)誤操作引起的探空儀序號(hào)發(fā)生改變:探測(cè)操作規(guī)范規(guī)定，在“基測(cè)”前面，必須先確定探空儀序號(hào)，這樣才能保證“基測(cè)”合格和調(diào)入正確的探空儀參數(shù);由于各種原因，錯(cuò)誤操作主要如下:第一，放球前未按正確操作將廠家配發(fā)的探空儀參數(shù)文件拷貝到指定的位置(lradarpara)，導(dǎo)致搜索失敗，只要“基測(cè)”前重新拷貝，就能搜索到正確的探空儀序號(hào);如果拷盤丟失或損壞，可以根據(jù)工廠提供的探空儀參數(shù)文件紙張輸入;第二，放球后發(fā)現(xiàn)探空儀序號(hào)不對(duì)，很可能是不小心動(dòng)了“修改序號(hào)”按鈕，或者是校對(duì)完T0、R0后，未按“確定序號(hào)”按鈕，與上面修改T0、R0參數(shù)一樣只能在處理軟件中修改。

③基值測(cè)定部分的錯(cuò)誤操作:由于探空儀經(jīng)過了長(zhǎng)途運(yùn)輸、存放等，可能導(dǎo)致儀器性能的改變，因此要求探測(cè)員在施放前30 min內(nèi)必須對(duì)探空儀的溫度、氣壓、濕度進(jìn)行基值測(cè)定，合格后才能施放;進(jìn)行基值測(cè)定必須按下“基測(cè)”按鈕，合格后必須同時(shí)關(guān)閉“基測(cè)”按鈕。錯(cuò)誤操作主要有如下幾點(diǎn):第一，當(dāng)按下“地面參數(shù)”按鈕后，彈出探空記錄表屬性框，再按下“基值測(cè)定記錄”按鈕，發(fā)現(xiàn)“儀器值”欄無溫度、氣壓、濕度記錄，無法進(jìn)行基值測(cè)定比較，說明沒按要求先按下“基測(cè)”按鈕，只需要返回，按下“基測(cè)”按鈕，重新進(jìn)行操作即可;第二，基值測(cè)定合格后校對(duì)發(fā)現(xiàn)，“基測(cè)值”欄的數(shù)據(jù)變了，導(dǎo)致基測(cè)不合格，原因是基值測(cè)定后沒有即時(shí)關(guān)掉“基測(cè)”按鈕，當(dāng)探空儀拿出檢定箱，隨著環(huán)境氣壓、溫度、濕度的改變，基測(cè)值發(fā)生了改變，因此顯示不合格。如果是放球前發(fā)現(xiàn)，重新基值測(cè)定，對(duì)記錄沒影響;若放球后發(fā)現(xiàn)，如果能確定基值測(cè)定是合格的，根據(jù)基值數(shù)據(jù)與放球后獲得的探測(cè)數(shù)據(jù)沒直接聯(lián)系，只起到檢查儀器是否合格的依據(jù)，因此可以不重放球或不缺測(cè)，但要說明理由，供審核用;第三，雖然按下“基測(cè)”按鈕，但基值測(cè)定時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度基測(cè)不合格，且相差較大，可能是在讀取了T0、R0后，沒按要求將檢定箱開關(guān)從“T0”轉(zhuǎn)到T，導(dǎo)致讀取的環(huán)境溫度是干燥瓶?jī)?nèi)溫度而非檢定箱內(nèi)溫度。

④計(jì)算機(jī)時(shí)間調(diào)整的錯(cuò)誤操作:按高空探測(cè)操作規(guī)定，每次放球前打開計(jì)機(jī)算必須校對(duì)時(shí)間，如果忘記了校對(duì)時(shí)間，放球后發(fā)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相差較大，這時(shí)如果調(diào)整時(shí)間，就會(huì)導(dǎo)致探測(cè)記錄混亂，甚至?xí)?dǎo)致人為操作不當(dāng)?shù)奶崆胺徘?，如果及時(shí)調(diào)回，只影響到局部，否則可能導(dǎo)致整份記錄不能用。如果是由于施放不同步，導(dǎo)致氣壓曲線在地面點(diǎn)異常，只需在放球軟件中打開鼠標(biāo)右鍵選擇“放球時(shí)間訂正”即可。

⑤綜合探測(cè)放球后，錯(cuò)誤操作按了“綜合/單測(cè)”按鈕，變成單測(cè)風(fēng)了，這時(shí)雖然溫、壓、濕數(shù)據(jù)照常接收，但存盤時(shí)的壓、溫、濕記錄是不保存的，在退出放球軟件之前，只要將單測(cè)風(fēng)改為綜合，所有溫、壓、濕記錄都會(huì)保存，對(duì)記錄沒影響，如果放球軟件已經(jīng)退出，有時(shí)間立即重放球，沒時(shí)間重放，探空記錄部分按缺測(cè)處理，測(cè)風(fēng)部分按單測(cè)處理。

⑥放球過程中，手動(dòng)修改移動(dòng)飛點(diǎn)，這是違反操作規(guī)定的;正確的處理步驟是按下鼠標(biāo)右鍵，在彈出的對(duì)話框中選擇“自動(dòng)修改壓、溫、濕曲線”，還不行，選擇刪除。

⑦在放球的過程中誤按了“綜合探測(cè)/單測(cè)風(fēng)”切換開關(guān)或誤點(diǎn)擊了“放球”開關(guān)，軟件都會(huì)彈出一警示框，選擇“取消”按鈕，對(duì)記錄無影響。

⑧放球過程中最容易導(dǎo)致的錯(cuò)誤是:“放球軟件”和“數(shù)據(jù)處理軟件”同時(shí)啟用時(shí)，若在“數(shù)據(jù)處理軟件”中做了某些修改，而在“放球軟件”未作相同處理，則“放球軟件”數(shù)據(jù)存盤時(shí)，將把在“數(shù)據(jù)處理軟件”所做修改覆蓋;因此“放球軟件”未退出前，要以“放球軟件”作出的修改為準(zhǔn)。

3 數(shù)據(jù)處理軟件使用過程中的錯(cuò)誤操作及糾正措施

①濕球結(jié)冰，值班員未輸入結(jié)冰符號(hào):正確的操作方式是探測(cè)未結(jié)束前在放球軟件中修改，探測(cè)結(jié)束后在數(shù)據(jù)處理軟件中修改，在濕球溫度欄后面加“b“即可;如果報(bào)文已經(jīng)發(fā)送，要發(fā)更正報(bào)文。

②球炸時(shí)間不同步:球炸以后由于退出放球軟件太快，數(shù)據(jù)處理軟件還沒有來得及存盤，引起數(shù)據(jù)處理軟件中終止時(shí)間少于實(shí)際球炸時(shí)間，只要重新進(jìn)入放球軟件再作一次球炸時(shí)間的處理即可。

③測(cè)風(fēng)高度異常的處理:打開放球軟件球坐標(biāo)窗口或在數(shù)據(jù)處理軟件中打開數(shù)據(jù)輔助處理欄菜單后彈出子菜單再打開球坐標(biāo)數(shù)據(jù)查詢菜單，顯示測(cè)風(fēng)高度不正確，有的后面高度比前面的還小，產(chǎn)生的原因是整分鐘上選擇的秒數(shù)據(jù)不正確、丟球、下沉和球炸導(dǎo)致高度異常。不同的原因處理方法不同:屬于整分鐘上選擇的秒數(shù)據(jù)不正確引起的高度異常，只需要在數(shù)據(jù)處理軟件中運(yùn)算一遍即可;屬于丟球引起的高度異常，必須在放球軟件或數(shù)據(jù)處理軟件中刪除可疑記錄;屬于下沉氣流引起的高度異常，必須在數(shù)據(jù)處理軟件中刪除下沉部分的記錄;屬于球炸導(dǎo)致高度異常，要重新確定正確的球炸終止時(shí)間。

4 L波段雷達(dá)業(yè)務(wù)軟件的缺陷及改進(jìn)建議

①在放球軟件處理中，當(dāng)出現(xiàn)“飛點(diǎn)”要處理時(shí)，按鼠標(biāo)右鍵會(huì)彈出“自動(dòng)修改壓、溫、濕曲線”進(jìn)行修改，但是在使用中發(fā)現(xiàn)，不僅“飛點(diǎn)”得到了修正，同時(shí)將一些變化較大的壓、溫、濕曲線也進(jìn)行了修正，特別是一些變化較大且正確的溫度、濕度曲線也進(jìn)行了修改，這樣會(huì)降低資料記錄的準(zhǔn)確性。改進(jìn)方法:選中“飛點(diǎn)”或某段曲線后，鼠標(biāo)右鍵增加功能“自動(dòng)修改壓、溫、濕曲線”。這樣就只對(duì)選中的“飛點(diǎn)”或某段曲線作出自動(dòng)修改，對(duì)其它記錄沒影響。

②刪除信號(hào)“飛點(diǎn)”的問題:在探空記錄觀測(cè)中，遇到壓、溫、濕任一要素信號(hào)的“飛點(diǎn)”，軟件處理在刪除該要素的“飛點(diǎn)”時(shí)，會(huì)把同一組的另外兩要素的正常信號(hào)點(diǎn)刪除，這樣會(huì)降低資料記錄的準(zhǔn)確性。改進(jìn)方法:增加刪除單一要素飛點(diǎn)的功能。第一，在鼠標(biāo)右鍵功能中增加刪除信號(hào)“飛點(diǎn)”子菜單，子菜單里設(shè)置“刪除壓溫濕飛點(diǎn)”、“刪除氣壓飛點(diǎn)”、“刪除溫度飛點(diǎn)”、“刪除濕度飛點(diǎn)”4個(gè)功能。第二，增加鼠標(biāo)選定功能;操作時(shí)拖動(dòng)鼠標(biāo)，矩形框選定的點(diǎn)子均刪除(不限要素)，這樣操作既靈活又快捷。

③L波段雷達(dá)業(yè)務(wù)軟件存在的邏輯錯(cuò)誤。

第一，當(dāng)規(guī)定等壓面、特性層、零度層、對(duì)流層頂在同一高度時(shí)(或重合時(shí))，它們的氣象要素值常有出入，這是由于數(shù)字探空議的探測(cè)精度和采樣率提高了，在數(shù)據(jù)計(jì)算上是按浮點(diǎn)(探空儀參數(shù)是雙精度浮點(diǎn))來運(yùn)算的，而數(shù)據(jù)的顯示只要求到整數(shù)或保留一位小數(shù)。改進(jìn)建議:將數(shù)據(jù)顯示調(diào)整一下，將特性層的氣壓顯示細(xì)化，把目前按整數(shù)顯示改為保留一位小數(shù)，或者將等壓面和特性層的時(shí)間細(xì)化，將目前的以分鐘顯示改為按實(shí)際秒數(shù)顯示，這樣就能區(qū)分特性層和等壓面是否真正重合，如果時(shí)間一致，那么就認(rèn)為重合，等壓面和特性層的數(shù)據(jù)就應(yīng)該是一致的，如果不一致，程序自動(dòng)處理成一致。

第二，零度層與等壓面重合時(shí)，零度層高度反而比等壓面高度高。高空觀測(cè)規(guī)范規(guī)定，零度層是地面氣溫在0℃以上，大氣中溫度為0℃的層次，如果同時(shí)有幾個(gè)層次溫度都是0℃，則選擇高度最低的層次;如果零度層與等壓面同為0℃，則選擇零度層的高度應(yīng)該較低，但軟件中出現(xiàn)的零度層的高度比溫度為0℃的等壓面還高顯然不合規(guī)范要求。改進(jìn)建議:為了不與規(guī)范沖突，有悖邏輯，軟件應(yīng)該有自動(dòng)處理功能，原有處理方式不變，增加邏輯判斷，在出現(xiàn)零度層與等壓面重合時(shí)，以二者的高度為參考，高度低的最終確定為零度層。

第三，探空業(yè)務(wù)軟件嚴(yán)格限制任意修改計(jì)算機(jī)時(shí)間。例如放球后發(fā)現(xiàn)日期或時(shí)間錯(cuò)了，軟件不允更改，這樣既增加了值班人員的工作量又造成器材的浪費(fèi)和影響資料的時(shí)效性，如果發(fā)現(xiàn)得晚，過了重放球時(shí)間，又會(huì)造成記錄缺測(cè)。改進(jìn)建議:在軟件中增加修改計(jì)算機(jī)時(shí)間的功能，只是要增加一些相應(yīng)的條件限制，比如只能在啟動(dòng)“放球”按鈕之前修改或者有一個(gè)修改時(shí)間對(duì)話框，提醒操作人員謹(jǐn)慎操作，或者記錄下更改人員的姓名和更改日期、時(shí)間等，這樣既能保證使用軟件的靈活性，也能保證軟件有足夠的可靠性。

第四，放球時(shí)間訂正，即室外施放員放球時(shí)間與室內(nèi)操作員的放球時(shí)間不同步，在現(xiàn)有軟件中只能在放球軟件中修改，在處理軟件中沒有這一功能。為了方便值班員和審核員也能進(jìn)行放球時(shí)間訂正，建議在處理軟件中增設(shè)這一功能，同時(shí)為了避免雷達(dá)軟件打開后，隨意修改計(jì)算機(jī)時(shí)間，特別是有可能在遲放球的時(shí)候修改時(shí)間，建議增設(shè)修改時(shí)間備忘錄，以方便審核員校對(duì)。

第五，L波段雷達(dá)使用后，運(yùn)用了自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)接收和自動(dòng)編報(bào)，顯著地提高了高空探測(cè)員處理探測(cè)資料的速度，由于受老式的規(guī)范報(bào)文形式的影響，發(fā)報(bào)時(shí)間并未提前;建議重新制定報(bào)文形式，以適應(yīng)新一代L波段雷達(dá)的需要，例如:增加報(bào)文份數(shù)，特別是500 hPa及以下記錄可以先進(jìn)行編報(bào)發(fā)送，直接可以提高發(fā)報(bào)的速度，也可增加重要等壓面的報(bào)文，例如 1 000、850、700、500 hPa 等，重要報(bào)文優(yōu)先發(fā)送。

第六，現(xiàn)用軟件運(yùn)行時(shí)，單測(cè)風(fēng)高度高于前一次綜合探測(cè)高度時(shí)，現(xiàn)有程序計(jì)算不出高出部分規(guī)定高度等壓面風(fēng)向和風(fēng)速，建議按規(guī)范要求:單測(cè)風(fēng)規(guī)定等壓面高度優(yōu)先選擇上一次綜合探測(cè)，不夠部分再選擇上上一次綜合探測(cè)，還不夠時(shí)選擇平均規(guī)定等壓面高度。

第七，在業(yè)務(wù)軟件中有一個(gè)處理前后記錄對(duì)比功能，該功能可幫助審核人員發(fā)現(xiàn)記錄有無涂改，但使用起來還不是很方便，只能由審核人員通過肉眼觀察探空曲線或球坐標(biāo)曲線，準(zhǔn)確性不高。改進(jìn)建議:不僅能讓曲線放大，而且能夠移動(dòng)曲線，將修改前后的曲線移至重合，再用肉眼去觀察就很容易發(fā)現(xiàn)曲線有沒有被修改過。

總之，為了提高高空探測(cè)資料數(shù)據(jù)的質(zhì)量和提高探測(cè)人員的業(yè)務(wù)水平，在實(shí)際工作中必須糾正錯(cuò)誤的操作，同時(shí)還必須完善軟件的功能。

［1］常規(guī)高空氣象探測(cè)規(guī)范(試行)［M］.北京:氣象出版社，2002，11.

［2］L波段高空氣象探測(cè)系統(tǒng)維護(hù)、維修手冊(cè).北京:氣象出版社，2004，10.

［3］L波段高空氣象探測(cè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作手冊(cè).北京:氣象出版社，2005，7.

［4］L波段高空氣象探測(cè)系統(tǒng)常見技術(shù)問題綜合解答.北京:氣象出版社，2006，12.