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摘 要:本文根据高空气象探测工作原理分析了在探测过程中存在的种中问题及应急处理办法。
关键词:L波段高空气象探测;异常;处理
中图分类号:P412 文献标识码:A
1 L波段高空气象探测系统及基本工作原理
L波段高空气象探测系统是由我国自主研发的新一代探空系统,由二次测风雷达和电子探空仪配合,主要对高空中的风向、风速、气压、气温、湿度等要素进行综合或单独探测,具有探测密度高、采样速度快、经济便捷等特点,实现了高空气象探测的数字化和自动化。“L”代表的是雷达波段:1~2GHz,GFE(L)1型二次测风雷达使用的频率是1.675GHz,简称为L波段雷达。
2 探测记录数据异常处理
2.1 探空气球升速异常
一般气球升速异常是因为气压、温度出现跳点情况,导致升速太慢,如果小于150m/min,探测到的资料不能反映真实的高空气象要素值变化,可以不做记录或将此资料段删除,可继续按照正确的曲线值,对记录进行整理、计算。
2.2 测速记录数据突跳
比如在某站的测风记录过程中,球坐标曲线发现第15min的方位角坐标点前后数据变化不规律,进一步检查秒数据,发现在15min1秒处出现突跳。由于L波段的球坐标仰角、方位角、斜距计算的分钟数是以整分钟上、下各2s数据和的平均值来获得分钟数据的,所以导致该分钟数据计算异常,错误的数据将影响后期风层及等压面的计算。正对这种情况处理:将此分钟数据做失测处理;如果其中1s出现数据突跳,可用其余4s数据来计算次分钟内的数据平均值。
3 L波段高空气象探测雷达特殊问题处理
3.1 跟踪异常
在雷達实际操作中,受雷达自身、环境、人为、天气等因素影响,经常出现跟踪异常情况,其中天气因素影响最大。因此,要及时对雷达自身进行检查和修理,增强雷达的施放强度。
3.2 放球问题
L波段在高空气象放球中受放球绳长度限制或地面风向、风速的影响出行大风放球情况,具体解决办法是将放球长绳的长度严格按照系统规定的30m以上,放球过程中注意观察地面风向、风速是否稳定,特殊情况可是适当增长放球绳长度。出现操作不当或放球不合格时可进行重新放球,重新放球时注意,一定要先关闭放球软件,按顺序关闭雷达,开启雷达和放球软件,按照相关流程进行放球。
4 雷达探空仪操作问题及处理
4.1 天线抖动问题
雷达在开机时,出现速度过快或电压不稳的情况都容易引起雷电天线突发抖动现象,长期抖动会造成天线电缆接触不良,影响正确、快速的探测,针对这种情况处理:开机时先将雷达主机电压打开,再打开示波器等设备电源,开启驱动箱电源,再开机,使驱动电源和主电源开启时具有一定的时间间隔,达到充分预热,有效避开启动电源易引发其他设备电源打开瞬间时发生的电压不稳现象,保障各项雷达探测设备的稳定运行,防止开启另外设备时造成电压不稳导致天线抖动。
4.2 天线“死位”
雷达天线一般都是在室外露天安装,长期使用导致汇流环处推挤很多灰尘和脏污,造成雷达天线仰角、方位被“锁死”的现象,电机驱动箱仰角和方位绿灯不亮,红指示灯和界面报警灯亮,此种现象影响正常观测数据,可快速重启电脑,关闭驱动箱开关之后再重新开启,激活雷达与终端之间的传递,通过及时发现并解决可避免放球过程中出现探测失误。
4.3 接收信号器状态
在放球过程中,接收机增益数值随着气球高度的变化而出现不断变化,要随时做好观察调节,测放员可通过增益开关旁的2个按钮进行手动调节接收机增益,直到增益指示表头对应的数值最小且示波器4条亮线饱和时,说明调至最适值(30~50dB)。确定好增益值后应进行频率调整,将开关设置为自动,记录频率指示表头显示频率数值在1657.0MHz附近,当接收机增益和频率都调整为最佳状态时,才能确保探测资料正常稳定传输。
5 应对复杂天气、特殊事件的应急处理
5.1 信号混乱
L波段系统的抗干扰性能较差,遇到强对流天气,讯号絮乱无法判断其变化趋势,这种情况给值班管理人员整理资料带来很大麻烦,建议台站将资料结合探测规范的压、温、等数据连续缺测或可信度差处理,并在当天时间内,做缺测处理。
5.2 特殊大风气象放球
观测台站应该仔细观测地面的风向、风速等气象要素,确保实现雷达自动跟踪,出现大风或特殊灾害天气时,放球点的位置应该选择在天线的下风方向,时刻跟踪气球施放后的运动轨迹,便于发生特殊状况使自动抓球失败后可以顺利进行手动抓球。放球人员在放球之后需要跟踪并观察气球一段时间,还需要注意在施放气球的同时按下“确定”按钮,及时与施放的气球进行信号、方位等跟踪与沟通,确保施球工作在复杂多变天气情况下顺利进行。
作者简介:朱彩霞(1973-),汉族,女,本科学历,甘肃省酒泉市人,工程师,从事高空探测和地面测报工作。
关键词:L波段高空气象探测;异常;处理
中图分类号:P412 文献标识码:A
1 L波段高空气象探测系统及基本工作原理
L波段高空气象探测系统是由我国自主研发的新一代探空系统,由二次测风雷达和电子探空仪配合,主要对高空中的风向、风速、气压、气温、湿度等要素进行综合或单独探测,具有探测密度高、采样速度快、经济便捷等特点,实现了高空气象探测的数字化和自动化。“L”代表的是雷达波段:1~2GHz,GFE(L)1型二次测风雷达使用的频率是1.675GHz,简称为L波段雷达。
2 探测记录数据异常处理
2.1 探空气球升速异常
一般气球升速异常是因为气压、温度出现跳点情况,导致升速太慢,如果小于150m/min,探测到的资料不能反映真实的高空气象要素值变化,可以不做记录或将此资料段删除,可继续按照正确的曲线值,对记录进行整理、计算。
2.2 测速记录数据突跳
比如在某站的测风记录过程中,球坐标曲线发现第15min的方位角坐标点前后数据变化不规律,进一步检查秒数据,发现在15min1秒处出现突跳。由于L波段的球坐标仰角、方位角、斜距计算的分钟数是以整分钟上、下各2s数据和的平均值来获得分钟数据的,所以导致该分钟数据计算异常,错误的数据将影响后期风层及等压面的计算。正对这种情况处理:将此分钟数据做失测处理;如果其中1s出现数据突跳,可用其余4s数据来计算次分钟内的数据平均值。
3 L波段高空气象探测雷达特殊问题处理
3.1 跟踪异常
在雷達实际操作中,受雷达自身、环境、人为、天气等因素影响,经常出现跟踪异常情况,其中天气因素影响最大。因此,要及时对雷达自身进行检查和修理,增强雷达的施放强度。
3.2 放球问题
L波段在高空气象放球中受放球绳长度限制或地面风向、风速的影响出行大风放球情况,具体解决办法是将放球长绳的长度严格按照系统规定的30m以上,放球过程中注意观察地面风向、风速是否稳定,特殊情况可是适当增长放球绳长度。出现操作不当或放球不合格时可进行重新放球,重新放球时注意,一定要先关闭放球软件,按顺序关闭雷达,开启雷达和放球软件,按照相关流程进行放球。
4 雷达探空仪操作问题及处理
4.1 天线抖动问题
雷达在开机时,出现速度过快或电压不稳的情况都容易引起雷电天线突发抖动现象,长期抖动会造成天线电缆接触不良,影响正确、快速的探测,针对这种情况处理:开机时先将雷达主机电压打开,再打开示波器等设备电源,开启驱动箱电源,再开机,使驱动电源和主电源开启时具有一定的时间间隔,达到充分预热,有效避开启动电源易引发其他设备电源打开瞬间时发生的电压不稳现象,保障各项雷达探测设备的稳定运行,防止开启另外设备时造成电压不稳导致天线抖动。
4.2 天线“死位”
雷达天线一般都是在室外露天安装,长期使用导致汇流环处推挤很多灰尘和脏污,造成雷达天线仰角、方位被“锁死”的现象,电机驱动箱仰角和方位绿灯不亮,红指示灯和界面报警灯亮,此种现象影响正常观测数据,可快速重启电脑,关闭驱动箱开关之后再重新开启,激活雷达与终端之间的传递,通过及时发现并解决可避免放球过程中出现探测失误。
4.3 接收信号器状态
在放球过程中,接收机增益数值随着气球高度的变化而出现不断变化,要随时做好观察调节,测放员可通过增益开关旁的2个按钮进行手动调节接收机增益,直到增益指示表头对应的数值最小且示波器4条亮线饱和时,说明调至最适值(30~50dB)。确定好增益值后应进行频率调整,将开关设置为自动,记录频率指示表头显示频率数值在1657.0MHz附近,当接收机增益和频率都调整为最佳状态时,才能确保探测资料正常稳定传输。
5 应对复杂天气、特殊事件的应急处理
5.1 信号混乱
L波段系统的抗干扰性能较差,遇到强对流天气,讯号絮乱无法判断其变化趋势,这种情况给值班管理人员整理资料带来很大麻烦,建议台站将资料结合探测规范的压、温、等数据连续缺测或可信度差处理,并在当天时间内,做缺测处理。
5.2 特殊大风气象放球
观测台站应该仔细观测地面的风向、风速等气象要素,确保实现雷达自动跟踪,出现大风或特殊灾害天气时,放球点的位置应该选择在天线的下风方向,时刻跟踪气球施放后的运动轨迹,便于发生特殊状况使自动抓球失败后可以顺利进行手动抓球。放球人员在放球之后需要跟踪并观察气球一段时间,还需要注意在施放气球的同时按下“确定”按钮,及时与施放的气球进行信号、方位等跟踪与沟通,确保施球工作在复杂多变天气情况下顺利进行。
作者简介:朱彩霞(1973-),汉族,女,本科学历,甘肃省酒泉市人,工程师,从事高空探测和地面测报工作。