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影响高空气象探测质量的因素及处理对策研究

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年2月作者：德曲吉白措

[导读] 气象部门主要是通过对高空大气进行探测来获取天气变化的相关资料的。高空气象探测已经成为气象科学发展的重要途径，气象部门获取天气变化资料的基本手段是高空大气探测，它是发展气象科学的重要基础，而大气探测系统中的重要组成部分是常规高空探测。现阶段，高空气象探测雷达的业务质量优、探测精度高，同之前的高空气象探测系统相比探测数据出现错误的概率大幅度降低，但是在多方面因素的共同影响下错误还是不能够避免。

四川省甘孜县气象局德曲吉白措 626700

摘要：气象部门主要是通过对高空大气进行探测来获取天气变化的相关资料的。高空气象探测已经成为气象科学发展的重要途径，气象部门获取天气变化资料的基本手段是高空大气探测，它是发展气象科学的重要基础，而大气探测系统中的重要组成部分是常规高空探测。现阶段，高空气象探测雷达的业务质量优、探测精度高，同之前的高空气象探测系统相比探测数据出现错误的概率大幅度降低，但是在多方面因素的共同影响下错误还是不能够避免。因此，有必要高度关注影响高空气象探测质量的原因所在，并针对性地给出提高高空气象探测质量的措施。
关键词：高空气象探测质量；影响因素；处理对策；质量控制
        引言
        气象数据为天气预报，气候分析，气象服务，科学研究和其他任务提供了重要依据。在气象观测领域，常规的高空气象探测数据非常重要，因为通过海拔观测获得的直接数据可以揭示各种气象现象的成因及其发生和发展的内在规律。高空气象观测是气象服务的基本业务，并且是天气预报，气候分析，科学研究以及国际交换天气信息和数据的主要来源。高空气象探测数据在天气预报，气候分析，气象服务和科学研究中起着重要作用。其主要通过发射探空仪获取高原天气探测数据，并且数据质量受到探空仪，地理环境，无线电干扰，设备性能以及各种异常气候的影响，探测结果与实际情况略有不同。随着气象科学的发展，科学技术从业人员需要更高质量的观测数据，高空气象探测数据的质量控制和相对准确的数据提供是新时代气象技术发展的要求。本文分析了影响高空气象探测数据质量的因素，并讨论了高空气象探测数据质量的控制方法。
        1.影响高空气象探测数据质量的主要因素
        1.1外界环境因素
        外部环境通常会对高空气象探测雷达的正常运行产生不利影响。检测雷达应安装在有天线的开放区域或开放区域中，以确保检测雷达周围没有障碍物，并且距放球场50m区域内不应有电线或高大建筑物。根据天气和环境条件，还需要在便于自动跟踪且不容易丢球的位置选择作为施放点。此外，员工在选择放球场地放置在何处时必须充分考虑风向和风速，否则可能会影响高空气象探测的质量。强对流等恶劣天气（例如雷暴和强风）具有突发性和强烈的破坏性，通常会导致重放球、迟放球、记录缺失的情况，进而影响高空气象探测数据的有效性和完整性。在这种情况下，可以通过灌球增加净举力，避免在强烈的雷暴天气放球以及在大风的天气时避免在雷达上风向放球。
        1.2人为因素
        工作人员的操作在高空气象探测过程中起着决定性的作用。由于工作人员的不负责，施放不合格探空仪导致重放球，地面风速相对较高以及不规范的施放操作导致仪器撞到地面或撞到墙壁。施放前对仪器参数和各项地面观测数据没有进行认真校对，施放气球后所接收到的温度、气压、湿度等数据没有进行认真查看导致某项数据错误，这将直接影响检测质量。为了避免人为因素影响检测质量，主班和副班在高空气象探测期间应相互配合，并且必须仔细检查并确认施放前的地面观测要素和施放后收到的气象要素，保障探测记录的准确性和完整性。
        1.3重放球
        在进行高空气象的探测过程中，经常会因为某些人为原因以及一些非人为因素出现重放球的现象。这种情况不仅会在一定程度上造成人力与财力的浪费，而且还会给气象探测数据的质量以及记录的时效性带来负面影响。在常规高空气象探测过程中，受非人为因素而出现的重放球现象较为普遍，这些非人为因素通常有：天气影响（如大风、强降雨、暴风雪等）、探测设备故障（包括雷达和计算机故障、传感器变性等）、仪器遭到雷击等。
        1.4丢球
        气球施放后，如果气球瞬间过顶，很容易出现丢球现象，造成雷达不能顺利自动跟踪，放球过程中出现的气球过顶丢球可造成顶丢球重放或测风记录不完整，尽管可补放小球，但有时会因为天气等原因而无法进行补放，从而影响到整个记录的准确性和完整性，可见，丢球也是影响高空气象探测质量的原因之一，因此，避免气球过顶丢球在高空观測中非常重要。丢球的原因有很多种，如雷达性能、环境因素、人为因素等都可能引起。

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探空组作业人员可以在放球前对频率进行再次检查并调整，使其时刻处于最佳工作状态，放球后在接收讯号的过程中根据四条亮线的变化及时做出调整频率，因此丢球主要受探测环境影响较大。受地理因素限制，台站放球场地有限，不能因施放球瞬间的风向变化而随意调整施放场地，所以就会出现第一分钟丢球过顶而不能及时跟上造成丢球现象发生。
        1.5雷达维护保障不到位
        雷达的正常运行是保证高空气象探测数据准确性的重要保证。雷达的维护和管理，及时提供备件以及操作员的技术支持是雷达操作稳定的基础。如果对雷达的维护管理不善，零配件不能及时到位，L波段雷达将不可避免地发生故障，影响高空气象探测业务的顺利开展。雷达有时会发生突然故障，从而导致气球延迟，重放或检测到异常数据记录。因此，雷达维护与保障的业务的发展尤为重要，在实际的高空气象探测作业中，由于维护与支持不当，经常会发生高空气象探测数据异常的现象。
        2.高空气象探测数据质量控制措施
        2.1合理操作，防止丢球
        释放球之前，必须仔细观察地面附近的风向和风速，掌握地面层附近的风向和风速的一般规律，并参考上一班次将这些气象因素进行记录。通过分析气球的行进路径，放球人员可以很容易对本班次初放气球之后的运动路径进行掌握。在夜晚或低能见度的天气条件下，放球之前需要提前将探空仪放置到距离雷达天线50m以外、距离地面1～4m的地方，将雷达天线对准探空仪，之后将天控手自动开关、频率、增益、距离手/自动开关都设置成自动状态，始终确保4条亮线清晰饱满，凹口清晰并在竖线中间。然后将天控自动开关设置为手动状态，将雷达倾斜到一个小角度，然后将天控自动开关设置为自动状态以检查雷达的自动跟踪状态。
        2.2加强培训，提高业务技术能力
        我们应该努力不断引入各种新的培训方法和培训方式，加强对探空组人员的基本工作技能培训，提高探测工作人员的技术水平和综合素质。气象局要高度重视高空气象探测人员的基本工作技能培训，应结合各种技术培训方法和培训方式，不断提高自动气象站空中观测人员的技能水平。气象局还将定期对自动气象站技术进行一系列培训，同时为高空气象探测和地面观测制定一系列相关规范。同时，我们还可以在网络媒体等技术的帮助下举办业务和技术研讨会。可以不定期对员工的基本知识和业务技能进行评估和竞赛，以将工作人员的技能水平和综合素质提高到更高水平。另外，高空气象探测人员需要了解L波段高空气象探测系统的操作手册，在处理高空气象探测问题时需要结合使用，将人为因素对探测数据造成的影响降到最低。
        2.3加强高空气象探测仪器的维护
        在进行任何高空气象探测业务之前，必须仔细调整探测设备，以确保探测设备的完整性和可用性。高空气象探测完成后，应定期维护探测设备，以确保探测雷达，氢气球和其他相关探测设备始终正常工作。
        结语
        提高工作质量是每个高空气象探测人员的最终目标。在实际的高空气象探测工作中，除了爱岗敬业、踏实奉献的工作精神外，还必须严格遵守有关规定。在《场地、仪器设备维护制度》中，正确使用各种仪器设备，并且定期对其进行清洁和维护维护工作。在工作期间，需要密切注意监视设备的工作状态。如果发现问题，则必须及时解决。高空气象探测人员必须加强并不断改善业务水平。提高自身的业务水平，并提高高空气象探测数据的质量。
参考文献
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[4]陈梦娇, 苗运玲, 蔡芸瞳,等. 影响高空气象探测质量的因素分析及处理应对[J]. 农家参谋, 2019, No.628(16):167.
作者简介：德曲吉（1993.01），女，藏族，四川省阿坝藏族羌族自治州若尔盖县人，本科，助理工程师，从事气象综合观测业务工作。