覃曉玲,覃月鳳

(1.河池市氣象局,廣西河池 547000,2.廣西區(qū)氣象臺,南寧 530022)

基于V3.32版的高空數(shù)據(jù)質(zhì)量與問題分析

覃曉玲1,覃月鳳2

(1.河池市氣象局,廣西河池 547000,2.廣西區(qū)氣象臺,南寧 530022)

分析L波段(1型)高空探測系統(tǒng)(V3.32版)在規(guī)范使用、質(zhì)量考核與處理數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等方面存在的問題,在總結(jié)該系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)驗和特殊記錄處理方法的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)行高空探測系統(tǒng)提出改進(jìn)建議。

高空氣象探測；質(zhì)量控制；廣西河池

L波段 (1型)高空氣象探測系統(tǒng)在業(yè)務(wù)中的應(yīng)用,提高了我國高空氣象探測的質(zhì)量和精度,基本實現(xiàn)了探測數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測和集成的自動化。但應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)軟件與2010年5月《常規(guī)高空氣象觀測業(yè)務(wù)規(guī)范》有不適用或存在矛盾的問題,因此就現(xiàn)行的高空氣象探測系統(tǒng)(V3.32版)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的若干問題進(jìn)行分析與探討,以供同行參考。

1 探空高度替代斜距與測風(fēng)擬合秒數(shù)據(jù)不一致

在放球初始幾分鐘,有時測風(fēng) (高仰角)斜距跟蹤不正確,需要人工進(jìn)行測風(fēng)質(zhì)量控制,在確定探空信號正確、滿足替代條件下,可以在“放球軟件”中進(jìn)行 “探空高度替換斜距”[1]。例如某次測風(fēng)第1～3min斜距跟蹤不正確,放球后第7～8min左右,啟用“探空高度替代斜距”功能,把1～3min的錯誤斜距用探空高度替代。但之后又出現(xiàn)測風(fēng)秒數(shù)據(jù)有誤,值班員將其刪除,檢查后發(fā)現(xiàn)之前所做的1～3min替代斜距又恢復(fù)為錯誤的斜距數(shù)據(jù)。建議發(fā)報前,修改數(shù)據(jù)保存時間,在 “數(shù)據(jù)處理軟件”處理后再發(fā)報。

有時放球軟件用探空高度替換后,替代的斜距與處理軟件的處理結(jié)果不一致,如替代數(shù)據(jù)為359m,在處理軟件中為360m。建議在“數(shù)據(jù)處理軟件”使用 “探空高度替換斜距”功能,以“數(shù)據(jù)處理軟件”處理結(jié)果為準(zhǔn)。

表1 河池2014-12-31T19高空測風(fēng)原始秒數(shù)據(jù)

圖1 方位角的原始秒數(shù)據(jù)未修改時的擬合曲線 (示意圖)

2 測風(fēng)秒數(shù)據(jù)自動擬合時出現(xiàn)錯誤

2.1 擬合曲線與原始秒數(shù)據(jù)曲線有偏差

S5902320141231.19高空綜合探測,在放球后9min31s高仰角過頂,雷達(dá)仰角卡死,雷達(dá)方位角微小晃動,此時值班員判斷為過頂丟球,迅速進(jìn)行手動跟蹤,在確保目標(biāo)正確的情況下, 9min49s切換雷達(dá)自動跟蹤(如表1)。這種情況會出現(xiàn)測風(fēng)方位角秒級數(shù)據(jù)變化較大,現(xiàn)行高空氣象探測系統(tǒng)測風(fēng)分鐘數(shù)據(jù)的計算方法[2]是從整分鐘秒數(shù)據(jù)平滑中獲取,使擬合前后的兩條測風(fēng)秒級數(shù)據(jù)曲線出現(xiàn)較大偏差 (如圖1)。建議改進(jìn)測風(fēng)分鐘數(shù)據(jù)的計算方法。

圖2 人工刪除9min33s～9min49s方位角秒數(shù)據(jù)的擬合曲線 (示意圖)

2.2 擬合后計算的分鐘數(shù)據(jù)誤差較大

如果某分鐘內(nèi)有部分秒數(shù)據(jù)不可信,則刪除該測風(fēng)秒數(shù)據(jù)。雖然軟件對刪除的秒數(shù)據(jù)野值點(diǎn)標(biāo)記為無效記錄,但是擬合曲線并未重新擬合,可疑秒數(shù)據(jù)依然存在。如上例中的方位角原始秒數(shù)據(jù)如果值班員不作處理,上級審核后下發(fā)的查詢單有 “該時次質(zhì)控未通過,曲線存在跳變未處理”的提示。觀測員查看秒數(shù)據(jù)和曲線后,將過頂時手動跟蹤時段的數(shù)據(jù)刪除,其擬合曲線如圖2。軟件擬合計算的測風(fēng)分鐘數(shù)據(jù)如表2。根據(jù)表1初算,第10min的方位角擬合數(shù)據(jù)應(yīng)該約為100°,但擬合計算的結(jié)果為91°,相差比較大。從圖2可看出,跳變的那幾秒方位角數(shù)據(jù)已刪除,可是擬合曲線并沒有重新擬合,方位角的計算結(jié)果誤差較大。這樣的記錄有時影響較大,不得不將整分鐘的記錄刪除,造成缺測。建議系統(tǒng)升級時充分考慮此類情況。

表2 刪除放球后9min33s～9min49s秒級數(shù)據(jù)后的測風(fēng)分鐘數(shù)據(jù)

3 探空處理規(guī)范中 “表二”的解析

500hPa以上P(氣壓)或T(溫度)缺測時長大于7min,按文獻(xiàn)[3]“表二”規(guī)定：不論溫度 (氣壓)記錄是否正常,位勢高度只計算到可靠氣壓 (溫度)記錄為止,即使之后又同時出現(xiàn)可靠氣壓、溫度記錄,處理軟件也只保留三要素同時可信數(shù)據(jù),可疑數(shù)據(jù)均舍去,造成記錄缺測或不完整。L波段探測系統(tǒng)的T、P、U (濕度)三要素是密不可分的,并不能單獨(dú)刪除某一氣象要素。建議設(shè)置T、P、U三要素相互獨(dú)立,某一要素可疑或缺測,刪除該要素不影響另外兩個要素的計算。

4 瞬間觀測記錄表

放球前后5min需要輸入的瞬間要素值,系統(tǒng)總是默認(rèn)溫度60℃、濕度100%、氣壓1100hPa,有時放球前后出現(xiàn)異常狀況,容易漏改,造成不必要的錯誤。建議升級程序,還原其待輸數(shù)據(jù)的空白。

5 個例解析

現(xiàn)象 S5902320140525.07點(diǎn)擊放球鍵,放球軟件滯后,從氣壓無法判斷是遲放球,氣高(用氣壓計算出的高度)維持在267m,實時氣壓不參與計算,高差過大,處理軟件無法打開,提醒顯示 “可用數(shù)據(jù)太少”。關(guān)閉放球軟件,重新運(yùn)行,在已有的記錄上繼續(xù)放球,信號接收、處理軟件運(yùn)行等均正常。發(fā)報時,找不到 “雷達(dá)狀態(tài)”文件。

原因分析 重新運(yùn)行放球軟件導(dǎo)致雷達(dá)狀態(tài)文件自行消失。

處理方法 在重新運(yùn)行放球軟件前,最好在整分02秒存盤后再退出放球軟件,盡量避開整分時刻,同時把雷達(dá)狀態(tài)文件備份,在一分鐘之內(nèi)重新運(yùn)行放球軟件,并在之前的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上繼續(xù)放球 (接收信號),這樣就可以避免測風(fēng)分鐘數(shù)據(jù)缺測,同時保存了雷達(dá)的狀態(tài)文件。

6 相關(guān)規(guī)范和考核辦法與高空氣象探測不匹配

2005年2月以后,高空氣象探測系統(tǒng)中,早按或晚按放球 “確定”鍵,使用 “放球時間訂正”功能,系統(tǒng)會自動進(jìn)行補(bǔ)差計算,不會出現(xiàn)計算錯位、失測等現(xiàn)象,訂正后不影響記錄。但相關(guān)的探測規(guī)范[3]與質(zhì)量考核辦法未作修改。建議適時改進(jìn)各項觀測規(guī)范、質(zhì)量考核辦法、探測和計算方法[4],使探測結(jié)果更加趨近客觀、真實、準(zhǔn)確、及時,考核更加人性化,并且為氣象預(yù)報及氣象科學(xué)研究提供更準(zhǔn)確的高空探測資料。

[1] 單新蘭,張廣平,劉娟,等.L波段高空氣象探測系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)分析[J].陜西氣象,2011(4)：36-37.

[2] 李輝成,陳華,黎潔波,等.高空氣象探測測風(fēng)計算方法的分析[J].氣象研究與應(yīng)用,2009, 30(2)：36-37.

[3] 李偉,許正旭,陳永清,等.常規(guī)高空氣象觀測業(yè)務(wù)規(guī)范[M].北京：氣象出版社,2010：13-14.

[4] 李健英,羅春麗,劉蘋,等.L波段高空氣象探測系統(tǒng)業(yè)務(wù)軟件改進(jìn)探討[J].貴州氣象,2012, 35(4)：37-39.

P412.25

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覃曉玲,覃月鳳.基于V3.32版的高空數(shù)據(jù)質(zhì)量與問題分析[J].陜西氣象,2015(4)：48-50.

1006-4354(2015)04-0048-03

2014-11-20

覃曉玲(1977—),女,廣西都安人,壯族,高級工程師,從事高空氣象探測。