高空气象资料特殊记录分析与处理

索伦国家基准气候站 内蒙古 乌兰浩特 137709

引言

高空气象资料是我国天气气候监测网收集的最重要的气象观测资料之一[1]，台站上报高空气象资料包括实时资料和历史资料两大类，其中每天实时上传数据文件(简称“S”文件)，其内容涵盖了每时次观测的探空(高表-14)、测风(高表-13)全部观测数据。本文利用内蒙古自治区12个探空站资料，分析高空探测数据文件S文件数据分析及处理方法。

1 旁瓣抓球记录分析与处理

1.1 放球瞬间丢球 放球时雷达天线不能自动跟踪探空仪(探空仪跑出摄像机监视画面)，因气球距天线很近，仰角、方位角变化很大，需要人工指挥抓球。室外操作员应立即根据气球位置告知室内微机操作员，并通过雷达天线瞄准镜随时监视；室内微机操作员应将天控开关置为手动，示波器显示方式为角度方式，使天线对准气球(四条亮线平齐)，并调节频率，使之为最佳状态。此时将天控开关转为自动，探空仪保持在摄像机画面中央，并在示波器显示方式为距离方式下调整距离按钮，使凹口回到竖线“‖”中间。

1.2 放球过程中遇到旁瓣 雷达在放球瞬间跟踪准确，之后一般不会出现旁瓣现象，遇可疑现象应谨慎判断。如确定是旁瓣(四条亮线长短不一；凹口飘移且红灯闪动)，应根据最后一组正确“方位、仰角”数据，摇动天线在附近区域搜索，直到四条亮线平齐(示波器显示方式为角度方式)，调整距离按钮，使凹口回到竖线“‖”中间(示波器显示方式为距离方式)，并将天控开关转为自动，直至正常。另一种方法是可根据情况按一下“扇扫”按钮，雷达天线将在一定范围内自动搜索，尽力追回主瓣。

记录处理方法：从球坐标秒数据曲线(图1)中可看出测风记录从地面开始到28分钟，仰角、方位角、斜距三条曲线线性不好，28分钟以后三条曲线线性有规律变化，雷达能自动跟踪探空仪，主瓣抓球，仰角、方位角、斜距数据正常，记录恢复正常。从测风高表13也可知，仰角、方位角及斜距均无规律变化，量得风层数据(风向、风速)无规律变化。处理方法是删除1至28分钟测风数据，观测结束前补放小球。小球测风数据在放球软件关闭前，在放球软件里，在“地面参数”下—“补放小球”里，输入补放小球测风数据；球炸后的补放小球测风在数据处理软件下—“探空数据处理”—“补放小球、雷达测风数据、经纬仪数据录入”下输入补放小球的测风数据，编发报文时测风缺测数据自动到小球测风数据中的去读取，自动编发报文。

图1 球坐标秒数据曲线

2 任意终止探空和测风记录

综合探测，确定探空终止时间要在探空曲线放大状态下进行，主要根据气压、温度、湿度点的变化综合判断。根据温度趋势的逆变和湿度的跳变情况，即球坐标仰角变化和高度变化进行综合判断。

在数据处理软件下，探空数据查询从气压变化趋势可看出，探空终止时间选择错误，实际探空终止时间是72：35气压23.0百帕，值班员误选70：52气压23.1百帕。测风数据终止时间确定有误，应是72分钟值班员误终止70分钟。从手动修改球坐标曲线恢复所有测风数据查看，71、72分钟数据可用(图2)。

图2 手动修改球坐标曲线

图3 球坐标(秒数据)曲线

3 综合探测测风数据斜距部分用高度代替和无斜距测风记录

L波段雷达高空气象探测系统业务操作手册中规定：综合探测时次，因某种原因，部分或全部测风分钟数据无斜距时，软件采用无斜距方式，计算量得风层的风向、风速。

3.1 部分斜距错误用高度代替 从球坐标曲线(图3)看测风1-28分钟斜距是一条直线，斜距未自动跟踪上，1-28分钟斜距需用高度代替，而值班员整份记录斜距均用高度代替。

3.2 放球时雷达故障 采用经纬仪跟踪大球时，斜距全部用高度代替(因为经纬仪只能观测仰角、方位角)。方法是：数据处理软件下—“探空数据处理”菜单中“文件属性”，选择测风方式为“无斜距测风”后按“确定”键，此时高表-13(表4)中测风工作方式即改为“无斜距测风”。高表13中斜距部分显示高度。