高空气象探测质量影响因素及质量控制.docx

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高空气象探测质量影响因素及质量控制【摘要】高空气象探测作为气象部门获取天气变化资料的一项基础手段，也是实现气象事业快速发展的基础重要条件。本文结合郑州市气象局开展高空气象探测工作的实际情况，着重针对影响高空气象探测质量的因素进行分析，并在此基础上提出高空气象探测质量控制措施，仅供参考。【关键词】高空气象探测；影响；质量控制1影响高空气象探测质量的因素分析1.1环境因素外界环境也会对高空气象探测质量产生一定程度的影响。相关规范明确规定高空气象探测站应当位于开阔地区，而且其周围还不会受到障碍物的遮挡，尽管存在有部分障碍物，要求障碍物与观测系统天线之间的遮挡仰角在5°以下，而且还要确保雷达所处地区天气条件不会发生明显变化。另外，在距离放球场地50m以内应当尽可能确保地势平坦且空旷，而且该范围内应当禁止出现高大建筑物、架空电线、林木等。高空气象探测工作人员在选择放球场地时应当综合考虑风向风速等因素，并选择多于2个的放球点，并依据实际情况对放球过程进行灵活应对。1.2人为因素业务人员的实际操作对高空气象探测质量起到决定性作用。在实际的高空气象探测过程中，由于高空气象探测人员粗心大意、地面风速较大、施放操作不规范、施放之前未能认真校对仪器参数及各项地面观测数据、气球施放后接收到的气压、温度等数据错误等都将会对气象探测质量产生直接影响。为有效防止人为因素对高空探测质量产生一定程度的影响，在实际工作当中，各班工作人员应当密切配合，并对气球施放之前的地面观测要素及气球施放之后接收的气象要素数据等进行认真校对，以保证高空气象探测数据的完整性与准确性。1.3重放球在实际的高空气象探测工作当中，受到人为或非人为等因素的影响极易导致出现重放球现象。其中人为因素主要包括未提前做好放球准备工作、未及时发现雷达异常、未及时对频率进行调整、错误输入气象要素等；而非人为因素主要包括高空探测仪器设备故障、雷暴等天气影响、仪器设备遭受雷击等。1.4丢球雷达在对气球进行跟踪时，如果气球出现过顶现象或与天线距离较近时，受到方位角速度转速记仰角活动范围等因素的共同影响，将会导致雷达丧失识别跟踪路径功能，此时借助机械性能也无法与跟踪条件相符，进而导致出现丢球现象。一旦出现丢球现象虽然能够通过补放球的方法对其进行弥补，然而在补放球过程中极易受到雷达性能、外界不利天气等因素的影响，进而导致高空探测数据质量不高。2高空气象探测质量控制对策2.1选择适宜的环境探测环境与高空气象探测质量密切相关。当雷达位于良好电磁环境与地理环境当中时，其信号强度才具有较强的稳定性。如果在不良的电磁环境中开展雷达探测工作，外界信号将会对放球过程产生一定程度的影响，进而对高空探测质量产生严重影响。当雷达位于不良地理环境时，其仰角将会有所降低，进而导致出现电磁波反射或折射现象，对雷达定位空间的准确性产生严重影响。因此，高空探测必须位于适宜的环境当中，不仅能够有效避免外界环境产生的干扰，还能保障高空气象探测质量。2.2提高高空气象探测人员的业务技能气象部门应当采取有效措施提高高空气象探测工作人员的业务技能与技术水平。自地面、探空气象观测业务实现一体化之后，工作人员的技能水平存在着显著差异，具体表现为地面气象观测工作人员不具备高空气象探测能力，也未经系统、专业的培训而直接独立当班，导致在日常工作中出现各种各样的问题。因此，必须重视气象探测人员的职业素质与专业技能培训工作，定期组织高空气象探测工作人员参加技术培训活动，并不定期组织技能考试。2.3及时调整雷达的增益及频率，以防止丢球为防止出现丢球，在气球施放之前首先应当认真观察近地面的风向风速，并掌握其发生发展规律。之后再以上一班次对气象要素的记录为依据对气球的运动路径进行分析，为放球工作人员及时掌握气球运动路径提供一定的参考。当在能见度较低或夜晚对气球进行施放时，应当先将探空仪放置在与雷达天线相距50m，与地面相距1～4m以外区域，并使雷达天线对准探空仪，再以探空仪信号为依据认真调整接收机的增益及频率，并将天控手/自动、增益及频率设置为手动，对增益进行调整使四条亮线减少至2-3格，对频率进行调整使四条亮线逐渐变大，之后再对增益进行调整使四条亮线逐渐变小，对增益及频率进行反复调整以确保频率位于最佳状态。之后再将“天控手/自动”开关设置为自动，既能保证雷达天线能够对气球进行自动跟踪，还能确保探空仪始终位于摄像机画面中间位置处，而且此时能够清晰看出探空仪发射机的回波缺口，其最适宜深度在1/3～2/3之间。之后再将仪器放置到室外放球点，再对探空仪信号、雷达频率、增益、回波缺口等进行检查，查看在探空仪逐渐移动过程中，雷达天线是否能够始终对目标进行自动跟踪，探空仪是否位于摄像机画面中心位置处，若以上检查均正常显示，则表明接收机的频率良好，且雷达天线能够较好地对目标进行自动跟踪。相反，则必须对雷达的增益及频率进行重新调整。2.4确保雷达的精度2.4.1做好雷达的常规标定工作在实际工作当中必须切实做好雷达的校验工作，主要包括检查与校正天线水平、标定方位角零度及仰角零度、检查光、电与机械轴的一致性等。雷达常规标定作为减少仪器误差及定位偏差的一种重要方法，在确保温湿度、风向风速、气压等气象探测数据质量中发挥着重要作用。2.4.2定期维护雷达目前，自动化程度较高的新型雷达在高空气象探测领域得到广泛应用。为使雷达的性能得到充分发挥，并获取高质量的高空气象探测资料，定期做好雷达的维护工作尤为重要。通常情况下，腐蚀、尘垢、霉变、生锈等是雷达发生故障的主要原因，因此，相关工作人员必须按时做好雷达的日常维护、季度维护及年维护工作，既能确保雷达清洁，还能使其性能得到充分发挥，进而保障高空气象探测质量。参考文献[1]中国气象局.常规高空气象观测业务规范[M].北京:气象出版社,2010.[2]黄平.影响高空气象探测数据质量的因素分析及控制措施[J].吉林农业,2019(9):106.作者:王峙单位:河南省郑州市气象局。