敦煌市高空气象探测过程中的常见问题及措施

2022-12-25

随着高空气象观测业务的发展, L波段高空气象探测系统可以很容易的对探测数据进行采集、监测以及集成。由于L波段高空气象探测系统具有自动化特点, 使高空气象资料数据的准确性以及精确度得到了大幅度提升, 错误数据的出现率也明显降低, 提升了高空气象的探测质量, 在天气预报、人工影响天气以及气候预测等方面发挥着至关重要的作用。

1 雷达探空仪操作问题

1.1 天线抖动的问题及应对措施

对敦煌市气象局来说, 如果在开机的过程中, 遇到电压不稳定或者是速度较快的情况时, 会造成雷电天线出现突然抖动。为减少这种现象出现的概率, 应先打开主机电源, 接着开机, 然后将示波器等设备电源打开, 最后将驱动电源箱打开。这种操作方法的主要原理是让主机电源和驱动电源之间有足够的时间进行预热。另外, 最后将电源驱动箱打开, 可以有效避免在打开其他设备时遇到不稳定的电压的情况, 从而保证雷达探测仪等各项设备可以正常运行。

1.2 在准备施放气球时的问题及应对措施

对于L波段的雷达探测仪来说, 其自动化的程度比较高, 在对地面进行跟踪作业时可以直接实现, 如果在使用过程中遇到大风天气或者是受到场地等的限制时, 在放球时会有地面不能自动进行跟踪的问题出现。如果此时的天控开关恰好处于自动状态, 会导致对目标物体不能实施跟踪或者是有雷达下限位警报的问题出现, 很容易发生使天线“死位”的情况, 严重时会造成资料出现缺测或者是需要重新施放气球。

1.3 天线“死位”的问题及应对措施

通常情况下, 在对雷达天线进行安装时都是裸露安装, 雷达天线由于长期使用很容易出现汇流变脏的情况, 会造成雷达天线的仰角以及方位被“锁死”不动的情况, 此时的电机驱动箱仰角和方位的绿色指示灯会有绿光出现, 而红色的指示灯和界面的报警灯却没有颜色显示, 在很大程度上会影响观测数据的准确性。当出现这种情况时, 观测人员需要及时重启电机的电源, 重新关闭驱动箱之后再重新启动, 在日常的工作中, 敦煌气象局的相关人员要认真、负责, 及时发现问题并将其正确定位, 将放球过程中对探测资料的影响降到最低。

1.4 接收机信号状态的问题及应对措施

在实际的放球过程中, 随着气球高度的不断增加接收机的增益数值也在不断的发生变化。因此, 工作人员要将接收机的增益数值及时进行调节, 要始终保证接收信号处于良好的状态。操作员在对增益数值进行调节时, 应将天线对准目标物, 示波器中有角度的方式出现, 通过手动增益开关旁边的2个小按钮对接收机的增益数值进行不断的调节, 当增益数值已经调节到了合适数值的主要表现形式为:接收机中增益指示的表头的指针数值最小而且示波器中的4条亮线均达到了饱和状态。另外, 为了确保信号达到最佳状态必须实现频率和增益同步进行调整, 如果将增益数值调节到合适数值时, 此时还需要调节频率的数值, 首先将开关设置成自动状态, 将记录频率指示的表头显示的频率为在1 675MHz附近, 然后可以打开小发射机, 将示波器设置成距离方式, 调节凹口深度, 要始终确保探测资料的数据可以正常进行传输。

2 观测记录问题

2.1 地面瞬间观测问题及应对措施

完成地面瞬间观测的时间是在施放气球前后的5 min之内, 它主要代表的是在施放气球瞬间的气象要素的数据资料, 其数据是否准确将会对整理高空探测资料的系统直接产生影响。对业务人员来说, 在通过地面标准仪对气压表及其附近的温度、湿球温度、干球温度等进行读取时应仔细认真, 在输入的过程中应严格规范自己的行为, 要避免因输入数据错误而对整份记录高空气象探测资料产生影响[1]。

2.2 探空记录资料问题及应对措施

对L波段雷达来说, 其自身具有很高的自动化程度, 对数据的探测精度以及采样率都很高, 因此要将温度、气压、湿度3要素的飞点正确处理好, 如果处理不好会对记录特性层的选择产生影响, 如果在规定的对流层或者是等压面正好有飞点出现, 将会使资料数据的正确性受到很大影响。对于敦煌来说大部分是属于温带大陆性气候。明显的特点是气候干燥, 降雨量少, 蒸发量大, 昼夜温差大, 日照时间长, 很容易使温度出现飞点的情况出现, 当遇到强对流天气时, 对其造成的影响会更大, 甚至不能很好地判断出获取混乱信号的变化趋势, 值班人员必须利用科学有效的方法对这些杂乱的记录进行认真、仔细的处理, 才能降低出现错误的概率。

3 测风记录异常的问题及应对措施

对高空气象探测业务人员来说, 不仅要全面掌握高空探测中的规范和操作方法, 要熟悉使用探测软件和系统, 在高空探测过程中遇到的问题应准确快速的进行处理。在平常的高空探测中如果遇到测风记录上面出现数据突跳的情况, 首先会影响量得风层的计算, 接着在计算高度和等压面时也会产生影响, 然后会对正常发报和制作报表的正确性产生影响。在处理这种情况时, 业务员在处理的过程中应根据突跳的时间进行, 如果某分钟的观测数据出现异常应将该分钟的观测数据作为缺测的情况进行处理;如果某秒的数据有突跳的情况出现, 在计算该数据的分钟平均值时应该利用剩下4 s的数据来进行计算, 这样就会降低数据差值。

4 复杂天气、突发事件的应急处理

在用L波段进行高空探测过程中, 一旦遇到复杂天气现象或者是突发事件, 业务人员无法正确处理时需要及时向上级部门报告, 并做好应急处理工作。

在探测的过程中, 如果有积雨云过境时会影响气球的正常升速, 业务人员应增加气球中的氢气含量, 要始终确保气球能够正常升空, 探测过程中如果在小于500pha时出现气球下沉, 需要结合各个方面的气象要素情况判断气球能否继续上升, 在规定的时间内应始终做好重新施放气球的准备, 避免出现探测数据缺测的情况;如果在探测的过程中遇到沙尘暴等天气会对施放气球产生影响, 此时台站需要增加放球的辅助人员, 保证气球能够正常继续进行施放, 并且要保证气球释放后可以对球进行正常跟踪, 如果遇到丢球, 会使低空测风记录时出现缺测, 需要采取应对措施进行补测[2]。在探测的过程中, 如果地面接收设备有故障出现时, 需要立即启用备份探测设备;当通信受阻时, 也会对探测资料和报文的正常上传产生影响, 可以借助于其他通信手段进行上传;如果遇到停电, 需要立即打开自备电源。

摘要：结合敦煌市气象局的实际情况, 分析L波段高空气象探测过程中常见问题, 找出有针对性的应对措施, 使高空气象探测数据的准确性得到保证, 确保系统能够稳定运行。

关键词：L波段,高空气象探测,常见问题,应对措施