張聰娥

(陜西省氣象信息中心，西安 710014)

如何做好L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)

張聰娥

(陜西省氣象信息中心，西安 710014)

為確保L波段雷達(dá)測(cè)角精度，從技術(shù)規(guī)定和要求、經(jīng)緯儀架設(shè)地點(diǎn)選擇、經(jīng)緯儀安裝等方面就如何做好L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)作了介紹。

L波段雷達(dá)；經(jīng)緯儀；對(duì)比觀測(cè)；測(cè)角精度

保證L波段雷達(dá)良好的技術(shù)狀態(tài)，是保證其探測(cè)精度，獲得高質(zhì)量風(fēng)資料的前提。L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)(以下簡(jiǎn)稱對(duì)比觀測(cè))是監(jiān)督、檢查雷達(dá)技術(shù)狀態(tài)是否正確的重要方法和手段，但目前有些臺(tái)站對(duì)對(duì)比觀測(cè)技術(shù)規(guī)定含糊不清或?qū)υ擁?xiàng)工作重視不夠，存在沒有按規(guī)定定期進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)以及沒有觀測(cè)到規(guī)定的時(shí)間和點(diǎn)數(shù)(觀測(cè)記錄太短)、未作對(duì)比觀測(cè)數(shù)據(jù)分析等現(xiàn)象，影響了對(duì)比觀測(cè)的有效性。本文介紹雷達(dá)與經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)的技術(shù)規(guī)定和要求及注意事項(xiàng)。

1 技術(shù)規(guī)定和要求

L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)就是利用經(jīng)緯儀檢查雷達(dá)標(biāo)校精度，以經(jīng)緯儀為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算雷達(dá)定位偏差。具體方法是利用正點(diǎn)放球時(shí)間用經(jīng)緯儀與雷達(dá)同步觀測(cè)(同一時(shí)間、同一地點(diǎn)、同一目標(biāo))，通過對(duì)兩種設(shè)備觀測(cè)資料的比較、分析，判斷雷達(dá)測(cè)角精度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，最終確定是否對(duì)雷達(dá)重新檢查、調(diào)整或標(biāo)定。

(1) 對(duì)比觀測(cè)次數(shù)

每年4、5、6、7、8、9月利用正點(diǎn)放球時(shí)間每月進(jìn)行一次，晝短季節(jié)，因正點(diǎn)放球經(jīng)緯儀觀測(cè)達(dá)不到規(guī)定高度，應(yīng)在2月和11月白天放球各進(jìn)行一次對(duì)比觀測(cè)(可以只掛回答器)，即每年共進(jìn)行8次。

(2) 對(duì)比觀測(cè)時(shí)間、點(diǎn)數(shù)

正點(diǎn)放球后，利用經(jīng)緯儀與雷達(dá)同步觀測(cè)，對(duì)比觀測(cè)時(shí)間為1～30 min；用氣球飄行穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，一般從10 min以后開始，即比較第11～30 min共20個(gè)點(diǎn)。

(3) 對(duì)比觀測(cè)合格標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)：第n分鐘，經(jīng)緯儀仰角讀數(shù)-雷達(dá)仰角讀數(shù)=Δαn，經(jīng)緯儀方位角讀數(shù)-雷達(dá)方位角讀數(shù)=Δβn，n為比較讀數(shù)點(diǎn)的分鐘序數(shù)(即第11、12、13……30分鐘)，比較合格的標(biāo)準(zhǔn)為：

(1)︱Δαn︱≤0.3°，︱Δβn︱≤0.6°；

(2)超差(不滿足條件(1))點(diǎn)不得多于兩個(gè)，且超差點(diǎn)的︱Δα︱≤0.6°，︱Δβ︱≤1.2°。

對(duì)比觀測(cè)結(jié)果不合格應(yīng)檢查原因，標(biāo)定雷達(dá)，直到合格為止。

2 注意事項(xiàng)

(1) 經(jīng)緯儀架設(shè)地點(diǎn)要合適

經(jīng)緯儀的架設(shè)要符合要求，應(yīng)盡量架設(shè)在與雷達(dá)處于同一水平面上，并盡量靠近雷達(dá)天線，以保證經(jīng)緯儀與雷達(dá)觀測(cè)地點(diǎn)的同一性。

(2) 正確安裝與架設(shè)經(jīng)緯儀

經(jīng)緯儀作為對(duì)比觀測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)儀器，其技術(shù)狀態(tài)的正確與否將決定對(duì)比觀測(cè)的結(jié)果，經(jīng)緯儀的安裝與架設(shè)就是在對(duì)比觀測(cè)前對(duì)其初始技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行檢查、標(biāo)定及校準(zhǔn)的過程，具體包括架設(shè)三角架、固定經(jīng)緯儀、調(diào)整水平、焦距調(diào)整和定方位，詳見《高空氣象觀測(cè)手冊(cè)—高空風(fēng)觀測(cè)部分》[1]。經(jīng)緯儀安裝標(biāo)校完畢即可進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)。

(3) 合理選擇天氣及觀測(cè)時(shí)間

合理選擇天氣及觀測(cè)時(shí)間，才能取得規(guī)定的對(duì)比觀測(cè)點(diǎn)數(shù)。首先，對(duì)比觀測(cè)應(yīng)安排在每月(2、4、5、6、7、8、9、11月)晴朗無云的天氣進(jìn)行，其次，根據(jù)不同季節(jié)合理選擇觀測(cè)時(shí)間。對(duì)比觀測(cè)規(guī)定利用正點(diǎn)放球時(shí)間進(jìn)行(2、11月除外)，而常規(guī)高空探測(cè)時(shí)間(07時(shí)、19時(shí))在有些季節(jié)處于日出或日落前后，此時(shí)經(jīng)緯儀無法跟蹤目標(biāo)，應(yīng)避開這一時(shí)段。4、5月(春季)和9月(秋季)日出、日落較早，對(duì)比觀測(cè)應(yīng)選擇在與07時(shí)綜合探測(cè)同時(shí)進(jìn)行；6、7、8月(夏季)日出較早、日落較晚，對(duì)比觀測(cè)選擇在07時(shí)或19時(shí)均可；2、11月選擇在白天晴朗無云的天氣下進(jìn)行即可(只掛回答器)。

(4) 正確選擇觀測(cè)目標(biāo)

一般地，經(jīng)緯儀測(cè)風(fēng)跟蹤的是氣球，而雷達(dá)定向跟蹤的始終是探空儀，L波段探測(cè)系統(tǒng)氣球與探空儀間距離為30 m(59-701探測(cè)系統(tǒng)僅為15 m)，這樣會(huì)造成二者讀數(shù)的差異，特別是會(huì)造成仰角讀數(shù)差異很大(方位角差異可忽略不計(jì))，因此，為了取得準(zhǔn)確、可比的對(duì)比觀測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)緯儀應(yīng)盡量跟蹤探空儀觀測(cè)、讀數(shù)，以保證與雷達(dá)觀測(cè)目標(biāo)的同一性。

(5) 經(jīng)緯儀讀數(shù)要與雷達(dá)同步

對(duì)比觀測(cè)分析比較的是探空儀每分鐘的角坐標(biāo)(仰角、方位角)數(shù)據(jù)，L波段探測(cè)系統(tǒng)根據(jù)60 s或5 s角坐標(biāo)數(shù)據(jù)每分鐘擬合一次，因此經(jīng)緯儀觀測(cè)者也必須在每整分鐘時(shí)刻(00 s)準(zhǔn)確讀取探空儀仰角、方位角，以保證與L波段雷達(dá)角坐標(biāo)讀取時(shí)間的一致性。

(6) 要有數(shù)據(jù)分析結(jié)果

對(duì)比觀測(cè)完畢，必須對(duì)經(jīng)緯儀、雷達(dá)觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，對(duì)比觀測(cè)結(jié)果不合格，應(yīng)分析原因，檢查、調(diào)整或標(biāo)定雷達(dá)，直到合格為止。

3 總結(jié)

要保證雷達(dá)的探測(cè)精度，除了對(duì)雷達(dá)做好日常維護(hù)和保養(yǎng)，還要按規(guī)定定期進(jìn)行雷達(dá)與經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)，監(jiān)督檢查雷達(dá)標(biāo)校精度，確定雷達(dá)定位偏差，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，檢查、調(diào)整或標(biāo)定雷達(dá)。

[1] 中央氣象局.高空氣象觀測(cè)手冊(cè)-高空風(fēng)觀測(cè)部分[M].北京：氣象出版社，1976：14-18.

張聰娥.如何做好L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)[J].陜西氣象，2014(5)：48-49.

1006-4354(2014)05-0048-02

2014-03-14

張聰娥(1963—),女，漢族，陜西戶縣人，學(xué)士，工程師，從事高空氣象資料、報(bào)表審核。

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