高空探测资料（共8篇）
高空探测资料 篇1
1 地面人工采集数据审核
1.1 系统台站基本参数的审核
L波段高空探测系统台站基本参数主要设置有本站常用参数和发报参数两种。L波段探测系统的常用参数包括台站名称、区站号、经纬度、海拔高度、气压表修改值等, 在设置时要认真输入各项参数, 确保台站基本参数的正确性, 以免影响到高空探测数据的精确处理;发报参数包括报文标志和名代号, 在设置时需要认真、仔细地选择和填写, 确保在软件运行的第一次就能够正确输入。在日后的工作中, 如果另有变动, 要及时修改, 严禁使用超检仪器, 防止处理后的资料出现错误。
1.2 L波段探空仪器序列号的审核
仔细检查探空仪器序列号, 认真核对序列号的参数是否与观测仪器设备厂家配发的系列参数一致, 认真核对d D0~d D5的数值, 查看T0和R0的读数是否正确、接近数值“2”的输入有无错误。一般情况下, R0的有效合格范围为:8.0 kΩ≤R0≤20.0 kΩ。
1.3 地面瞬间数据的审核
对干、湿球温度, 云, 辐射值, 能见度, 天气现象等地面数据要素最佳的读取时间应该控制在放球前、后的5 min内。认真观测、核对输入的数据, 确保数据的准确性, 避免观测、记录方面出现明显性错误。基值测定值与瞬间温湿度值相差较大, 却与瞬间气压值、附温值相差较小。正常的基值测定值和瞬间观测压值应该在0.5 h Pa以内, 附温差值在1℃内。如果基值测定值和瞬间观测压值相差大于1 h Pa, 附温大于2℃, 则认为记录有误。此时需认真检查地面人工采集和自动站的原始记录数据, 查看这两者是否一致、是否因天气变化而出现跳变误差;通过与地面站的自动记录进行比较, 判断读数是否有误, 并比较变化趋势, 判断相关影响因素。
2 放球点的放球资料审核
L波段雷达探测系统中的自动跟踪探空仪对放球的跟踪, 一般根据雷达较为有利的跟踪角度和方向进行选择。通常情况下, 台站有两三个默认放球点。为避免近距离气球过顶丢球情况的出现, 放球地点应尽量选择便于雷达自动跟踪的下风方向。如果没有在默认放球点放球, 则要在“空中风记录”这一备注栏中修改新的放球点参数。如果没有及时修改放球点参数, 会对0.5 min内量得风层的风产生影响, 导致高空风数据出错。一般情况下, 00 s与01 s方位相差应该保持在10°以下, 当地面风速大于6 m/s时, 方位差值将超出10°。施放瞬间采用近地面手动抓球, 如果不是手动跟踪, 可判定值班员未修正放球点。
2.1 放球时间
L波段高空气象探测的时间点应该严格按照规定时间放球, 将时间控制在北京时间01:15, 07:15, 13:15和19:15这几个时间点, 不得随意更改放球时间。如果遇到特殊天气影响正点放球时间, 此时可延迟放球, 但不能超过正点后的75 min。气球释放后要及时按“确定”键, 如果忘记按“确定”键, 则需要订正放球时间。预审时, 通过比较数据处理软件中的00 s和01 s的气压值来确定“放球”键是早按, 还是迟按。如果气压值没有发生变化, 则说明按键过早;如果气球升速在350~400 m/min, 计算气压在近地面0.6~0.8 h Pa之间变化, 说明迟按了“放球”键;如果00 s和01 s所显示的气压值大于1.5 h Pa, 说明放球值班员没有修正放球时间。
2.2 探空数据确认审核
L波段高空探测数据的审核主要是对删除飞点和超声速情况的处理。探空仪放球后, 容易受到雷达跟踪、天气异常现象或外来信号的干扰, 导致探测信号被削弱, 飞点增多。如果没有完全删除飞点, 会造成高度、温湿度等数据出现异常, 审核时要认真查看是否存在没有删除的飞点, 并自动或手动修改探空曲线。超声速是指从某一等压面内观测开始至观测结束, 气球的平均升速如果出现小于150 m/min或大于600 m/min的声速, 则说明超声速存在异常。此时, 应从终止层逐点下移, 直至升速控制在150~600 m/min之间为止。
2.3 测风数据审核处理
L波段高空雷达系统的测风数据是根据各个整点分钟数及前后2 s的平均数据计算得出, 主要是查看风层方向和风速变化之间的规律。通过查看每分钟内的斜距、仰角和方位之间的变化及整点分钟参与计算的5 s内记录是否有突变, 利用L波段数据处理软件内提供的图形检测功能, 对各量得风层的风数据进行检测, 并对量得风层的突变数据作删除处理, 然后手动输入正确数据, 保证计算量得的风层和风速的可靠性。
3 L波段高空气象探测资料的常见问题
3.1 探测仪无法实现放球自动跟踪
L波段高空探测系统能够实现地面放球自动跟踪作业。但是, 在大风天气或受到外界干扰控制时, 会在放球的过程中出现不能自动跟踪的情况。如果放球时天控开关处于自动状态, 跟踪仪容易出现天线死位或雷达下限位出现警报, 导致不能实现自动跟踪目标, 从而造成探空资料的缺失。针对这种情况, 可预先安排操作人员手动跟踪, 保证在放球前天控开关处于手动状态, 放球后可进行手动控制天线的方位和仰角, 利用摄像头对气球进行密切跟踪, 并持续10 s保持在屏幕中央。当气球出现仰角抬升, 可在气球稳定后转换天控开关到自动状态。
3.2 旁瓣跟踪分辨问题
在降雨、大雾天气等能见度较差的情况下, 在相机画面上气球不容易被清楚地观察到, 容易产生旁瓣跟踪问题。如果系统长时间处于这种状态, 可能会造成数据缺测, 甚至重新放球的可能。因此, 判断前瓣除了对4条亮线进行观测外, 还必须对高度、气高值进行观察。旁瓣跟踪产生的增益值一般在150~160 db之间, 这时高度与气高存在较大差值。夜间能见度较低, 无法显示气高, 高度值的增加值在350~400 m/min之间, 不论高低, 如果有旁瓣跟踪, 可将仰角升高10°, 然后实施天线扇扫, 可以快速发现旁瓣现象, 并及时修正。
摘要：L波段高空气象探测系统的使用为获取空旷气象资料提供了更加准确的依据。分析了地面人工采集审核及放球点放球资料审核的注意方法, 并提出探测资料中可能出现的问题, 希望引起工作人员的注意。
关键词：L波段,高空探测,资料审核,基本参数
参考文献
[1]戴丽琼, 黄祖辉, 吴立新.L波段高空气象探测资料审核要点[J].现代农业科技, 2007 (20) .
[2]王文志.L波段高空气象探测资料常见问题及措施用于科技[J].科技风, 2013 (01) .
高空探测资料 篇2
气象数据为天气预报、气候分析、气象服务、科学研究等工作提供重要依据。在气象观测领域，高空气象探测所获得的第一手数据，揭示了各类天气现象产生的原因及其发生、发展的内在规律，因此常规高空气象探测数据非常重要。高空气象探测数据是通过每天施放无线电探空仪获取的，数据质量受到无线电探空仪、地理环境、无线电干扰、设备性能和各类异常天气的影响，探测结果与真实情况有一定的差异。随着气象科学事业的发展，科技工作者需要更高质量的观测数据。因此，对高空气象探测数据进行一定的质量控制，给使用者提供相对准确的数据资料，是高空气象探测人员必须思考和研究的课题。
2质量控制
质量控制是指为了达到质量要求，而采取的作业技术和活动。具体而言，质量控制是为了通过监视质量形成过程，消除质量环上所有阶段引起不合格或不满意效果的因素，以达到质量要求，获取经济效益，而采用的各种作业技术和活动。高空气象探测数据质量控制是指对观测数据质量进行检查以判断是否达到一定要求的过程，目的是对数据进行合理性检验，找出缺测的、错误的、可疑的数据，进行标记或通过数据内差等计算进行修正，确保提供的数据符合质量要求。［1］原始数据的质量对各项气候统计结果的可靠性和正确性产生直接影响，因此，质量控制是高空气象探测数据库建设非常重要的内容。一般而言，数据质量控制有以下两种方式：一是对原始探测数据在统计前进行质量检查；二是探测数据在完成信息化后对其重点进行质量控制。高空气象探测数据质量控制分为自动和人工两种，自动质量控制是根据温度、湿度、气压等曲线正常趋势，删除明显错误值后，通过最小二乘法多项式曲线拟合进行平滑。人工质量控制是操作员实时监控，通过历史数据资料库、数据变化趋势等对观测数据进行对比分析，删除明显错误值。
3影响高空气象探测数据质量的因素
L波段高空气象探测资料审核要点 篇3
1 地面人工采集的数据审核
L波段探测系统的地面采集数据包括基值测定数据和瞬间数据, 虽然该系统实现了数据的自动采集 (测风1.0s采集1次, 探空1.2s采集1次) 、自动处理功能, 但地面基值测定数据和瞬间数据仍需人工观测、输入。
1.1 L波段探测系统使用的台站常量参数校对
台站常量参数包括“本站常用参数”中的台站名称、拔海高度、区站号、经度、纬度、干湿球器差订正值、气压表器差订正值、值班人员代码等;“设置发报参数”中的站名代号、报文标志。台站常量参数的设置正确与否, 直接影响到探测数据处理的准确性, 需认真仔细选择、填写。“参数”需在第1次运行软件时输入1次, 以后日常工作中, 注意及时修改变动的“参数”项, 并经常检查其正确性, 同时严禁使用超检仪器, 否则就会发生不可意料的错误, 造成处理后资料不可用的后果。
1.2 确定探空仪序列号
检查探空仪序列号是否正确;调入的探空仪参数文件与厂家配发的纸质所列参数是否一致[5], 注意校对d D0~d D5值;T0、R0读数是否有误, 尤其是2数值接近时有没有输反, R0是不是在合格范围 (正常可使用范围是:8.0kΩ≤R0≤20.0kΩ[10]) 。
1.3 基值测定数据
L波段探测系统的基值测定是放球前30min在室内的基值测定箱内完成, 基值测定前必须做高湿活化、低湿检测, 且读取T0、R0值[10]。预审时一定要认真校对高表-14中所有的原始数据。检查高表-14中基值测定数据比较是否合格 (合格条件:-0.4℃≤△T≤0.4℃;-5%≤△U≤5%;-2.0hpa≤△P≤2.0hpa[10]) , 只有合格的仪器才能施放。若施放了不合格仪器必须在规定的时间内重放球, 否则该时次的资料不可用, 可能造成这次观测资料缺失。
1.4 瞬间数据
瞬间数据是在放球前后5 min内, 读取干、湿球温度、气压、气压附温、云、能见度、天气现象、风等数据[4,10]。必须认真观测、准确输入瞬间数据, 否则有可能造成观测记录系统错误。基值测定和瞬间的温度和湿度相差可能较大, 但基值测定、与瞬间的气压和附温一般不会相差太大。一般情况下, 基值测定、瞬间观测的气压差值在0.5h Pa以内, 附温差值在1℃以内, 若气压相差大于1h Pa, 附温大于2℃, 就要查地面的人工、自动站记录, 对比变化趋势是否一致, 是否是因天气变化引起的跳变, 通过与地面站记录比较来判断读数是否有误。
地面风也是瞬间观测的数据, 它包括风向和风速的观测, 海口站的地面风是从地面自动站直接读取, 如果地面自动站仪器出现故障, 就可能引起地面风读数错误[11,12,13], 而地面的风向、风速与0.5 min量得风层的风向、风速比较接近, 审预时可通过比较地面风与0.5 min量得风层的风来判定数据是否正确。
2 施放点的审核
L波段雷达测角波瓣窄, 自动跟踪的角速度受到一定限制 (方位角≤25°/s, 仰角≤18°/s) , 为避免近距离气球过顶丢球, 放球时应尽量选择雷达便于自动跟踪的下风方向[14,15,16,17]。一般台站都有2~3个放球点, 若不在默认的施放点放球时, 须在“空中风记录中”修改放球点参数, 假如忘了修改, 就可能影响0.5min的量得风层的风, 从而导致近地面的规定等压面或规定高度上的风错误。预审时可通过查看每秒球坐标数据来判断值班员是否作了修改。一般情况下, 00s与01方位相差在10°以下, 若差值在10°以上则要看是否因地面风速大于6m/s, 施放瞬间采用近地面手动抓球, 如果不是手动跟踪, 则可判断值班员未作放球点订正[18]。
3 施放后数据采集及数据处理
3.1 放球时间的校对
(1) 常规定时高空气象探测应在正点时间开始。正点施放时间分别为北京时1时15分、7时15分、13时15分、19时15分, 任何情况下都不得提前施放[4,10]。遇有恶劣天气或其他原因, 不能正点施放时, 可延时放球, 但不能超过正点后75min。所以预审时一定要仔细校对高表-14或高表-13的放球时间。
(2) 若施放气球时, 早按或迟按了放球“确定”键, 必须要进行放球时间订正。预审时打开数据处理软件中的探空秒数据查询, 比较00s与01s的气压值, 由此气压差值来确定早按或迟按了“放球键”的时间[10]。早按了“放球键”的时间很容易确定, 由于气球未放, 探空仪仍在地面, 其气压值不变, 所以气压值不变的时间就是早放的时间;迟按了“放球键”, 要根据气球升速在350~400m/min, 计算气压在近地面每秒变化0.6~0.8h Pa左右, 若00s与01s的气压值>1.5h Pa, 则可判断值班员未做放球时间订正。
3.2 探空数据
(1) 删除飞点。探空仪施放后, 由于频率漂移、外来信号干扰、雷达跟踪异常或天气状况异常等原因, 可能会造成信号弱, 飞点多。若飞点删除不尽会引起高度、温度、湿度数据错误, 特性层选取混乱。审核时可利用自动控制或手动修改探空曲线。在放大10倍的状态下查看有无飞点, 再利用气球高度飞行轨迹看看有无毛刺现象。
(2) 超升速处理。检查气球升速的轨迹图, 看看是否超升速。超升速是指从某一等压面内开始至观测终止气球的平均升速是否<150m/min或>600m/min, 若发现升速异常, 则应从终止层逐点往下移, 直到升速在规定范围内 (150~600m/min之间) 。
3.3 测风数据
(1) 量得风层的风向和风速变化是否有规律。L波段雷达的测风数据是由每个整分钟点及其前后2s的数据平均而得到的, 即58s、59s、10s、91s、92s记录的平均值[10]。在审核测风记录时, 首先要看各分钟的仰角、方位、斜距变化是否有规律, 各分钟参与计算的5s内记录有无突变, 再利用L波段数据处理软件中提供的图形功能, 如“风随高度变化曲线”、“球坐标曲线”、“处理前后球坐标对比图”等, 检查各量得风层的风计算是否有误, 是否按规范要求将突变数据做了删除处理。
(2) 测风秒数据的合理处理。下面以海口站一份方位跳变的记录 (表1) 为例说明数据的合理性。
L波段雷达探测系统业务操作手册规定:参与量得风层风向、风速计算的球坐标仰角、方位角、斜距计算分钟数据分别是该分钟及其上下各2s的仰角或方位角或斜距数据之和的平均值[5]。如表1中的第16分钟计算分钟数据由15′58″、15′59″、16′00″、16′01″、16′02″5组秒数据相加后求平均值而得来的。由此得出表1中第16分钟的方位为127.03, 很显然16′01″的方位跳变, 此秒采集的数据不可信, 应该剔除, 准确而又合理的处理应是将其余的4组合理的秒数据相加求平均值得到第16min的方位, 即158.79°, 比上者更为合理些。当然, 数据处理软件是不可能做出这种特殊处理的, 只能人工计算出正确读数, 再在处理软件中运用手动修改球坐标曲线中的“修改球坐标数据”将正确的数据人工输入进去。这样计算出来的量得风层的风向、风速才是准确可靠的。
4 终止层的确定
打开“探空数据查询”, 检查终止层是否选在气压值最小的点上。由于L波段探空系统数据采集密度大, 1min采集近60个点, 最后经常出现气压值不变的情况, 所以终止层除了根据气压、温度、湿度点的变化作出综合判断外, 还应再结合测风秒数据的高度变化来作出准确的判断。一般情况下, 测风秒数据高度开始持续下降, 气压值最小点处, 温度、湿度无明显突变的时间, 就是探测的终止时间[18,19,20]。
5 特殊记录处理
(1) 下沉记录处理。当遇有恶劣天气如大到暴雨或球入Cb云, 探空气球下沉后又上升的记录, 称为下沉记录。下沉记录由人工确定气球下沉的起始时间和终止时间, “终止时间”是指气球回升到气压符号开始大于气球下沉起始时的气压符号的时间。当遇有下沉记录时, 审核时首先要看是否做了下沉记录处理, 再检查下沉的起始时间和终止时间确定是否准确。
(2) 仰角低于测站“雷达仰角确定值”的处理。当仰角从某分钟开始低于“雷达仰角确定值”, 而后又回升到其值以上, 测风记录照常处理;当仰角从某分钟开始低于“雷达仰角确定值”直至球炸分钟, 测风记录则只处理到等于或大于“雷达仰角确定值”之处。
(3) 气球过顶, 仰角大于90°处理[10]。在探测中, 有时会遇到正好在整分钟气球过顶的情况, 当测风整分钟的仰角读数大于90°时:仰角=180°-仰角读数, 方位角=方位角读数±180° (方位角读数大于180°时, 用“-”号;小于180°时, 用“+”号) 。
6 结语
高空探测气象系统数据类型探析 篇4
关键词：高空气象探测,数据类型,数据处理,探析
0 引言
气象测报主要是规范的使用观测的设备、仪器, 运用观测技术及时的提供全面、科学、准确的气象资料。气象测报业务既需要与观测的仪器、设备打交道, 又需要与数据打交道, 其最终的产品仍然是数据。气象测报工作作为气象信息系统的基础工程, 该工作的质量与气象业务的质量直接相关, 数据资料的准确、及时、全面与气象事业也息息相关。因此, 要想做好气象测报工作, 保证气象数据资料的全面、科学、准确非常有必要。
1 高空数据处理的方法
资料数据的获取都需要对其原始系数进行处理, 不同的索取资料, 其原始的示数也不尽相同。在高空气象探测业务中, 风可以用来代表空气水平流动的快慢, 这一资料数据往往是通过其作用物体的位移量表现出来的。被大气作用过的气球也可以作为升空仪器的载体, 要想得到高空中各风层量得的风值, 就要对气球所处位置的系列坐标值的原始系数进行测量, 然后再依据风向风速等建立相关的计算原理, 并按照这一依据, 使用气球的方位、仰角及高度等数据求出高空风。通过气球在某一时间内位置的变化能够反映出风的作用力大小及其变化。通过对大量资料的整合及总结能够使人们对大气的变化规律进行掌握, 从而更好的为社会提供服务。另外, 高空的湿度、气压等资料的获取, 也需要通过探空仪感应出原始示数, 在得到原始示数后, 还要通过检定将其转换为相对应的特点, 实现符号值与要素值之间的转换, 从而得到所需的湿度、气压等资料数据。所得数据的对应性是由索取到的原始数据的规定性表现出来的, 使数据资料的统一性及准确性得到有效保证。由于“规定”在索得数据的转换过程中常配合有规定数据, 因此, 原始示数与资料数据之间的转换并没有固定的数据类型分析。
2 高空数据类型的分析
2.1 规定数据
规定数据是与索得数据相对而言的, 该数据本身的变化范围相对较小, 是按照相关的标准及要求而划分出来的数据, 对其表格列出的形式都有固定的规定, 因此被称为规定数据。该数据类型主要分为固定规定数据、订正数据及查询数据三类。有些原始示数通过订正能够直接成为资料数据, 但是一般情况下原始数据在经过计算查询、订正后会先变为记录数据及要素数据, 再经过确定才成为资料数据, 记录及要素数据是资料数据的前提, 但是这三种数据之间并没有固定的联系。在获取高空的湿度、气压等资料数据的过程中, 要素数据通常需要通过记录数据的换算而求得, 需要将仪器符号转换为湿度、气压等要素值。在对高空风的观测中, 由于其所求的只有风一个要素, 使其记录数据与要素数据之间并没有太大的差别。
2.2 索取数据
索取数据是指通过人工的观测、计算及转换等一系列操作获取的变化性较大的数据。该数据类型主要包括原始示数、记录数据、经验数据、要素数据及资料数据等。
在气象测报业务中, 把由感官器官得到的第一手资料成为原始示数, 获取数据的方法可以直接从仪器设备、仪表、刻度尺等上面读取, 还可以通过听觉器官获取。要素数据是指原始系数通过订正、查询数据表格及换算等, 进而求出其相对应的物理要素的数值。
就高空气象而言, 记录数据指的是探空上的湿度、气压等要素在规定层上及其之间的平均符号、时间、风向、风速、风层等形成一份记录表, 记录数据主要是对原始系数进行规定或转化, 这一数据类型的目的是为资料数据提供科学、全面的数据库。
经验数据指的是气象测报业务人员在值班的过程中积累出的一些经验技术数据, 这一数据类型来自无数次的工作实践当中, 是业务人员辛勤劳动的成果。但是该数据类型起初具有一定的局限性且误差较大, 在经过不断的归纳总结正逐步的趋于完善。经验数据虽然不是正式的资料数据, 但是其使用性较强, 已经在气象测报业务领域得到了广泛应用。该数据类型还能在一定条件下转化为资料数据及规定数据。
资料数据指的是在气象测报业务中, 对气象资料进行积累保存的最终数据, 能够直接的为气象业务提供服务。资料数据的及时性、准确性及全面性使其成为数据路处理的重点, 但是它并不是气象资料的全部内容。
3 高空数据的分析
资料数据主要用于对资料进行积累和分析, 目前, 对资料数据进行自动化处理成为热点问题。用资料形成的数据库作为气象工作的核心之一, 也成为微软工作者关注的重要问题。主要有以下处理方案:积累储存、格式输出、对已有资料进行整理等, 以确保资料数据的统一性。就气象测报业务而言, 还需要进行编报处理及积累统计制作。在系统不存在误差的前提下, 使用计算机对其进行处理的速度会更快。另外, 受微机的功能及容量的限制, 使资料数据在输入的过程中还存在着一定的发展潜力。
规定数据是为参与索得数据的获取而设置的, 能够为索得数据的获取提供便利, 具有较强的辅助作用。固定规定数据及订正数据通常能够参与到程序的设计当中, 在数据处理方面具有多样性。规定订正数据的可塑性较大, 通常通过查询参与到计算、求取的过程中。对数据进行查询是通过公式计算列出的, 因此, 在使用计算机处理的过程中, 要反过来用公式进行计算, 以参与设计程序。这种方式在大部分的表格中都实用, 有些表格并不是通过理论与经验公式, 而是在实践工作中得到的, 然后以表格的形式列出, 这类表格需要首先用归纳法, 再用模拟计划将其列出, 如果归纳不出来, 就需要逐一的安排单元, 为查询提供方便。
经验数据与其他数据都不相同, 该数据是通过实际情况对其进行一一核实, 再通过归纳、推理、总结等, 进而参与到资料数据与规定数据之中。
4 结论
综上所述, 在高空气象探测的过程中, 保证数据资料的准确性、科学性对于气象探测业务至关重要, 对于保障人民的生活、工作及生命安全等都具有相当重要的现实意义。因此, 必须为气象预报、科学研究等提供更加真实、科学、客观的数据资料, 使高空气象探测的质量得到有效提高, 使其更好的服务于气象事业, 从而促进气象事业的又好又快发展。
参考文献
[1]钟凯仪.高空探测气象系统数据类型分析.北京农业, 2012.
[2]刘咏, 孙庆国, 迟海艳.高空气象探测系统数据处理与误差分析.维普网, 2007, 6.
[3]张波.高空气象探测数据处理系统研制与应用.硕士研究生学位论文, 2004, 5.
[4]张云, 谭炳全, 吴红宇.L波段高空气象探测数据资料常见问题处理方法.贵州气象, 2010.
高空探测镁电池的浸泡方法 篇5
L波段探空系统的探空仪采用镁电池供电, 镁电池由三部分组成:镁、氯化亚铜涂料, 绝缘板和吸水纸。技术参数:电压+13.5~-13.5V, 电流>100MA, 放电时问>90分钟, 在3%的盐水浸泡后发生化学反应将化学能转化为电能。该电池能否保持较长时间稳定释放较高电压由浸泡技术决定。因此探索总结镁电池的浸泡技术, 保证探空施放成功率是探空观测员长期的工作任务。
2 镁电池浸泡方法
2.1 前期准备
镁电池由塑料袋真空封装于铁盒内, 打开铁筒后, 检查真空塑料袋是否完整, 如有漏气、受潮、发霉则该电池不能使用, 浸泡前要打开小塑料袋检查电池接线是否正确、焊头是否牢固, 有无短路、断路现象。如有故障需维修后使用。
2.2 水温的控制
浸泡电池的水温有一定的要求。水温偏低则电池电压升得较慢, 难以在规定时间内达到规定电压, 而且整个探测过程中电压都将偏低;水温太高则电池中的化学反应剧烈, 升压快, 短时间内就可以达到较高电压, 这样电池吸收的水份少, 化学物质活化不够, 只有表面的物质参加反应, 会造成电池电压稳定性差, 电池电压稳定时间短暂。一般浸泡电池的水温应控制在35℃左右, 夏季可以适当低至25℃左右 (直接使用自来水就行) , 冬季可以适当高至40~45℃左右。
2.3 盐水的配置
为了提高电池活化效果, 需要配置3%的盐水浸泡电池。盐水浓度小, 电池活化慢, 电压低, 升空后影响探空仪信号。盐水浓度大, 前期升压快, 后期因电池活化不够, 电压迅速衰减, 表现在探空仪发射机发回的信号是信号弱, 导致压、温、湿信号跳变或没有变化, 地面雷达接收的压、温、湿数据没有反映大气层的实际情况。测距信号凹口浅、多凹口、信号毛糙、探空仪的信号频率不稳, 甚至雷达接收不到信号。
2.4 浸泡时间的控制
L波段系统的电池比较大, 充分吸水所需要的时间会比较长, 如果水分吸收不充分, 电池内的化学反应会不完全, 即电池的供电量变少了。所以浸泡的时间要适当, 应该不要少于8~10min。
2.5 电池赋能
电池活化好后, 放在架空的支架上, 使其自然滴去水分, 不能人为挤、压、甩等方式除去多余的水, 要让吸水纸充分吸足水份, 这样保证电池活化充分。用检测箱赋能, 夏季要把赋能电压控制在18~19V, 冬季控制在19~20V。
3 结论
镁注水电池储存, 浸泡是高空探测工作的重要组成部分, 浸泡方法是否得当关系到探空仪信号好坏, 直接影响高空探测的质量, 因此需要值班员在平时的工作中做到认真、细致, 不浪费资源, 确保业务质量圆满完成。
摘要：新一代高空气象探测系统采用镁电池供给GTS1型探空仪电源, 镁电池出现故障, GTS1型探空仪就不能正常工作, 因此镁电池的正确浸泡和活化是高空气象探测系统正常运行的重要步骤。下面就镁电池的浸泡方法进行讨论, 仅供参考。
高空气象探测常见故障及处理方法 篇6
目前6个高空探测站均使用国产探测仪。高空气象探测软硬件运行基本稳定, 操作界面直观友好, 运行简便迅速, 数据处理快捷方便, 探测结果质量较高。但由于受到其他或人为因素等的影响, 软硬件故障会时有发生, 严重影响和制约着高空探测质量[3,4,5]。现依据河池等站的高空气象探测站的运行经验, 对河池高空气象探测中出现的一些软硬件故障进行归纳和总结, 并给出了相关的处理对策, 以期为广西高空气象探测的提高和发展提供参考。
1 高空气象探测中常见硬件故障
1.1 电池浸泡不当易引发硬件故障
在进行高空气象探测时, L波段探空仪有时会出现频率变化异常的情况。一般情况下, 这种问题是电池浸泡不当引起的。使用新电池时, 首先应对电池进行外观检查, 检查电池的插头、线路是否完整, 电池的包装是否变形。一般浸泡5~8 min, 让电池充分吸收水分, 同时注意合适的水温和赋能电压。
1.2 仪器的装配不当引发硬件故障
高空气象探测时, L波段探空仪有时出现参数混乱和探空信号无法接收等异常情况。这种情况有时是仪器装配不当引发的。在仪器装配时首先应进行硬件检查, 查看电池插头与智能板连接是否正常。同时还应该测量电池的电压和电流, 确保电池供电正常。在发射前, 应进行预检, 将探空设备对准雷达, 检查信号是否正常。
1.3 发射机开关未打开造成无回波现象
在紧张的业务运行时, 由于有时间要求和操作要求, 仪器操作人员一般处于高度紧张的状态中, 当小发射机跳转至高压, 操作时有时会有回波较小, 凹口无波, 报警红灯不停闪烁的情况出现。此时应检查发射机开关, 防止操作人员在紧张状态下出现简单错误, 即雷达发射机开关未打开的情况。
2 高空气象探测中常见软件故障分析
2.1 测风方式设置不当引起雷达斜距跟踪异常
在进行高空气象探测时, 有时会出现雷达斜距显示错误, 且手动调整无效的情况。这种问题可能是测风方式设置不当引起的, 高度表风速栏有其固定格式, 当测风方式设置不当时, 有时风速显示达到1 000 m/s量级, 远超过实际情况, 出现这种故障后, 只需将雷达型号的处理参数选项上将测风方式改为“无斜距测风”即可。
2.2 svchost.exe应用程序错误引发的故障
进行高空气象探测时, 有时出现程序冲突问题。显示svchost.exe应用程序错误的故障。此时“ox0209f5496”指令引用的“ox0209f496”内存不能为written.。出现这种问题时, 必须要解决这种冲突, 终止程序。
2.3 串口冲突引发的软件故障
高空气象探测软件有时由于COM1被其他程序占用, 导致测风雷达接收到的信号传送给计算机的端口不畅通, 计算机无法接收到探空仪器推送的温压湿风探测结果。此时, 应该进行串口冲突检查, 排除串口冲突引发的故障, 使计算机能够顺利接收探测仪器发送的探测信号。
2.4 雷暴天气引发的信号丢失
在雷暴天气放球时, 有时会出现信号丢失现象。这主要是雷暴云中存在强烈的电荷结构和起点放电引起的。以常见的MCS对流雷暴系统为例, 其在6~10 km高度之间存在很多与闪电有关的大的电场变化, 同MCSs上升气流区电场廓线联系在一起的是一个由4个极性交替变化的电荷区所构成的基本电荷结构, 这种电场分布, 必然导致雷暴云中的强烈的起电和放电现象, 导致信号丢失。在夏季雷暴天施放时, 应该延迟放球。判断雷暴天气减弱后, 再进行放球操作。
3 提高高空气象探测质量的经验和思考
除上述的这些软硬件故障外, 进行高空气象探测时, 还会出现天线自控时不停旋转、丢球等故障。总体而言, 要提高高空气象探测质量, 减少故障发生率, 需从如下几方面进行整改。首先是加强加强施放前的准备工作。在释放前, 要进行仪器检查、电池浸泡、频率调整等准备工作, 将潜在的故障降到最低;其次是做好软件系统维护工作。操作人员应该学习相关的计算机操作知识, 熟悉探测软件的操作界面。一般情况下, 严禁在业务计算机上安装非业务软件, 并做好杀毒操作和系统维护工作[6]。最后在出现故障后, 及时经常进行故障的总结和整改, 学习经验, 争取以后不发生或少发生类似的故障。
参考文献
[1]文芳一.使用L雷达放球软件和数据处理软件的几点技巧[J].广西气象, 2006, 27 (1) :63-64.
[2]黄军.自动气象站常见的异常问题及解决方法[J].广西气象, 2006, 27 (2) :54, 32.
[3]赵忠杰.ZQZ-CⅡ型自动气象站故障及维护[J].沙漠与绿洲气象, 2009 (S1) :95-96.
[4]欧晋辉, 曾文卓, 袁桂花, 等.自动气象站设备故障及维护[J].现代农业科技, 2011 (9) :325-326.
[5]张汉江.谈谈高空气象探测的内在质量问题[J].沙漠与绿洲气象, 1988 (4) :43-45.
高空探测中减少重放球的方法 篇7
1 增加放球备份场地
在正常气象条件下, 可通过增加经纬仪观测来减少重放球。但是如果碰到特殊的天气时, 尤其是雨、雪、雾等恶劣天气, 经纬仪观测的效果有限。假如气流方向比较特殊, 会加大丢球的概率[3]。因此, 应该增加放球的备份场地。备份场地最好要根据实际风向和当地的气象和气候环境确定。根据雷达的实际方位, 尽量避免特殊风向时, 场地的气球施放瞬间过顶。施放地点应根据天气情况、场地环境, 选在便于雷达天线自动跟踪、不易丢球的位置。施放探空仪高度应尽量与所在台站气压表在同一水平面上, 高差不超过4 m。探空仪施放位置与瞬间观测仪器的水平距离不超过100 m。
2 经纬仪观测指挥抓球
在规定时间内未抓到球是导致重放球的一个重要因素, 其原因如下:一是L波段的雷达天线转速是固定的, 当风向较为特殊时, 往往会因为雷达天线转速有限而造成过顶丢球;二是雷达天气的波瓣较窄, 采用手动抓球的方式难度很大。因此, 应利用经纬仪观测指挥抓球。即在通常的放球值班组之外, 另外增加一名操作人员。此人员不参与放球操作, 其主要任务是利用经纬仪观测指挥抓球。放球开始后, 将经纬仪设置成固定模式, 观测人员负责跟踪观测气球, 并通过对讲机或者手机与雷达操作员通讯, 及时报告气球的仰角、方位等数据, 通知雷达操作员修正雷达角度, 达到及时跟踪气球的最终目的, 减少手工抓球的可能性[4]。
3 做好放球的准备工作, 减少误操作
做好放球的准备工作, 减少误操作是降低重放球概率的重要途径。放球之前一定要仔细检查探空仪, 保证连接正常, 防止电焊脱焊等情况;准备好电池, 防止因电池电压不足而影响工作状态。气球应按照规定在施放前25 min开始浸泡。进入放球步骤后, 为了防止放球过程中的误操作, 当按“放球”开关时 (综合探测时次应确保探空仪序列号已经确定) , 计算机并不是立即响应, 而是弹出一个对话框, 要求操作员确认是否真的开始放球。如果确定开始放球, 放球开始瞬间按下“确定”按钮, 如果是误操作, 按“取消”键即可。进入放球状态后, 如果软件检测到在放球之前未输入地面瞬间值, 软件会弹提示框, 提醒操作员是否忘记输入瞬间值, 该信息框只起提示作用, 不影响下一步放球的操作。球放出以后, 就可利用“放球软件”提供的各种功能进行雷达监测及数据的录取、处理。按下放球“确定”按钮后, 软件会在硬盘的子目录分别产生一个探空数据文件, 前者在数据中有任何改动将被修改保存, 后者将保存为原始数据。
4 雷达不能自动跟踪, 时间提早或延迟等特殊情况处理
施放后, 若因为特殊天气出现雷达不能自动跟踪的情形, 操作员不应慌乱, 应该迅速将“天控”切换到手动状况, 实施手动抓球。若施放气球时, 遇到早按了放球“确定”键 (气球晚放) 或迟按了放球“确定”键 (气球早放) 时, 可进行放球时间订正。根据瞬间地面气压值与按了放球“确定”键后收到的第1个气压值判断出早按或迟按“放球键”时间 (秒) ;在“探空曲线”状态下, 按鼠标右键, 在弹出的菜单中选“放球时间订正”菜单项, 在弹出“放球时间订正”对话框图中, 选择早按或迟按了放球键项, 再选时间订正秒数, 按“确定”按钮, 程序会自动在探空、测风秒数据中减或加相应时间, 并会自动修改放球时间。单测风时, 也可根据早按或晚按放球键的时间, 迟按了放球“确定”键, 选择订正时间>120 s时, 探空记录会出现失测现象;选择订正时间≥120 s时, 测风应补放小球;选择订正时间>300 s时, 应重放球。在此软件中, 进行此项操作应谨慎处理, 尤其是选择“早按了放球键 (-) ”减时间后, 减去的秒数据不可恢复。
放球是一项需要实际操作能力的工作, 不仅需要一定的理论知识, 而且需要思维敏捷, 并果断应对各类突发情形。只有认真掌握高空气象探测系统放球软件、数据处理软件、模拟训练软件的用途, 并对各种样例融会贯通, 才能在出现特殊情形时正确处理, 最大化地减少重放球。
参考文献
[1]杨绍兰.探空仪电路故障及其排除[J].浙江气象科技, 1982 (4) :35-38.
[2]王国华, 董锦仁.探空讯号突失、消失的分析及排除[J].浙江气象科技, 1983 (4) :30-33.
[3]魏凤英.现代气候统计诊断分析预测技术[M].北京:气象出版社, 1999.
高空探测资料 篇8
卢氏县位于河南省西部, 邻接山西省和陕西省, 位于洛河上游。本区属暖温带大陆性季风气候, 气象工作在这里也有很大程度的发展, 特别是L波段高空气象探测雷达方面, 对比与其他区域已经有更高层次的发展。L波段高空气象探测雷达在新疆昌吉自治州发展路径和其他地区大致一样, 但因为各种因素的不同又有所差别, 存在着一些特殊的问题需要解决。下面针对L波段高空气象探测雷达在新疆昌吉工作中出现的特殊问题, 进行科学的诊断和思考, 对其解决方法进行探究。
1 L波段高空气象探测雷达出现的特殊问题及处理方法
L波段高空气象探测雷达技术是我国自主研发的具有国际水平的先进技术。它在实际工作中综合了其他所有设备和技术的优势, 并在一定程度上有所升华, 实现了我国气象探测向精度化和质量化发展。由于L波段高空气象探测雷达是我国的新型技术, 在实际发展中并不是非常的完善, 总是会出现这样那样的问题, 在一定程度上影响了气象工作的正常展开。现就以下几个方面对L波段高空气象探测雷达在实际工作情况中出现的问题进行分类讨论。
1.1 跟踪出现异常
在雷达的实际探测中, 出现跟踪异常的原因有很多, 雷达自身的问题, 放置雷达的周围环境不合理, 实际操作员的操作失误, 受恶劣天气的影响等, 对应可分为雷达因素、环境因素、人为因素、天气因素4种, 其中天气因素是最为重要的。其实际的应对措施有对雷达进行必要的检修和检测, 增大雷达的信号释放强度;尽量选择理想的放置区域, 排除一切对于雷达工作有阻碍的因素, 使其可以正常的工作;对值班人员进行严格的管理, 保证其工作的质量, 对其工作的内容和细节进行选择性的培训和引导, 最大化的提高其在L波段高空气象探测雷达操作中的技术熟练度, 从而达到雷达正常工作的目的。
1.2 大风放球问题
L波段高空气象探测雷达在实际工作中出现的大风放球主要是因为其自身的放球绳没有达到规定的长度或受到地面的风向和风速问题的影响而发生的。其具体的解决方法是对于L波段高空气象探测雷达放球绳的长度严格的要求到系统规定的30m以上, 不能有所偏差;另外, 在放球过程中要对地面的风向和风速有特别的关注, 如果当地情况特殊, 可以对于绳子的长度进行适量的增长, 以减少其事故的发生率。
1.3 旁瓣球问题
1.3.1 旁瓣球产生的原因
大致可以分为4个方面:
1.3.1. 1 操作员操作不当使得气球飞离主瓣区, 进入旁瓣区, 形成了假定向的结果;
1.3.1. 2 在探测低空静风天气时, 相应的仪器升空时, 因为其特
性而使信号变得最差, 此时雷达最容易出现跟踪失败, 致使其飞离转向, 出现旁瓣球;
1.3.1. 3 在探测低空大风天气时, 如果雷达的天线到放球点的方
向和风向相对的话, 气球释放以后极容易经过雷达天线飞离主瓣区, 而此时的雷达天线因为自身的限制出现死角, 不能检测到气球的位置。出现旁瓣球, 特别是当放球点只有一个时, 此问题尤其严重;第四是夜晚或其他可见度低的天气, 因为操作不当或者其他原因, 造成了旁瓣球的出现。
1.3.2 应对措施
针对旁瓣球的起因和其特点, 对其的应对措施有:
1.3.2. 1 在静风或者风向与雷达天线到放球点相反的天气时应该安排相关的人员防范旁瓣球的出现, 必要时进行手动控制抓球;
1.3.2. 2 在遇到大风并且大雾天气时, 操作人员应该注意相关仪器的指示, 必要时进行手动控制;
1.3.2. 3 在手动控制中, 根据实际的情况适时及时的把控制方式
切换为自动状态, 并且要对仪器进行操作, 确认跟踪目标的捕捉, 必要时重新手动控制;
1.3.2. 4 旁瓣球状态下的探空信号很差, 数据的误差警报不停出
现, 此时应该先手动操作使得雷达的跟踪正常以后改为自动跟踪并删除其错误数据。
1.4 重放球问题
在放球以后, 可能因为操作不当或其他的因素导致放球不合格, 需要进行重放球。在重放球操作时, 一定要先关闭相应的放球软件, 再按照其固定的顺序关闭雷达, 然后开启雷达和相应的放球软件, 这样才能再一次的进行放球工作的流程, 给下一个放球的成功做好铺垫。
1.5 丢球问题
丢球在L波段高空气象探测雷达的工作中大致成因有:
1.5.1 跟踪目标位于雷达的正上方, 此时如果跟踪物体距离雷
达较近时, 雷达因为其自身结构的限制而对跟踪物体达不到其跟踪条件, 致使目标丢失;
1.5.2 因为大气温度的增加导致信号的频率发生一定程度的偏移, 使得雷达不能良好的接受信号, 造成丢球现象;
1.5.3 在源目标与雷达相距较远或雷雨天气对信号产生干扰时,
都会造成跟踪信号变弱或者间断性的消失, 此时自动跟踪下的雷达极容易出现丢球。
针对丢球问题的成因和特点, 其解决方法主要分为2类:气球的转向根据天气的变化有不同的变化, 冷空气入侵为逆时针旋转, 暖空气入侵为顺时针旋转, 相应的操作人员应根据此特点对雷达进行手动控制;根据丢球情况发生的直接原因进行与之相对的技术操作, 利用雷达找到丢失目标。
2 结语
随着社会的发展, 全民科技的时代也将降临, 这就对现在所有科技向更高更精的发展有了新的要求。L波段高空气象探测雷达作为一个我国自主研发的科技势必会在未来有新的内涵和意义, 用来适应将来的气象探测工作。作为一个优秀的气象探测技术员, 更应该对L波段高空气象探测雷达在当下发展和工作中出现的问题进行科学的分析和理论的推导, 掌握L波段高空气象探测雷达工作的核心原理, 不断的对其进行探索和钻研, 从而适应L波段高空气象探测雷达在未来的发展。
参考文献
[1]雷卫延, 罗雄光, 周钦强, 等.L波段雷达大发射机故障通用检测方法详析[J].广东气象, 2012 (4) :60-62.