張聰娥

(陜西省氣象信息中心，西安 710014)

如何做好L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對比觀測

張聰娥

(陜西省氣象信息中心，西安 710014)

為確保L波段雷達(dá)測角精度，從技術(shù)規(guī)定和要求、經(jīng)緯儀架設(shè)地點選擇、經(jīng)緯儀安裝等方面就如何做好L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對比觀測作了介紹。

L波段雷達(dá)；經(jīng)緯儀；對比觀測；測角精度

保證L波段雷達(dá)良好的技術(shù)狀態(tài)，是保證其探測精度，獲得高質(zhì)量風(fēng)資料的前提。L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對比觀測(以下簡稱對比觀測)是監(jiān)督、檢查雷達(dá)技術(shù)狀態(tài)是否正確的重要方法和手段，但目前有些臺站對對比觀測技術(shù)規(guī)定含糊不清或?qū)υ擁椆ぷ髦匾暡粔?，存在沒有按規(guī)定定期進(jìn)行對比觀測以及沒有觀測到規(guī)定的時間和點數(shù)(觀測記錄太短)、未作對比觀測數(shù)據(jù)分析等現(xiàn)象，影響了對比觀測的有效性。本文介紹雷達(dá)與經(jīng)緯儀對比觀測的技術(shù)規(guī)定和要求及注意事項。

1 技術(shù)規(guī)定和要求

L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對比觀測就是利用經(jīng)緯儀檢查雷達(dá)標(biāo)校精度，以經(jīng)緯儀為標(biāo)準(zhǔn)計算雷達(dá)定位偏差。具體方法是利用正點放球時間用經(jīng)緯儀與雷達(dá)同步觀測(同一時間、同一地點、同一目標(biāo))，通過對兩種設(shè)備觀測資料的比較、分析，判斷雷達(dá)測角精度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，最終確定是否對雷達(dá)重新檢查、調(diào)整或標(biāo)定。

(1) 對比觀測次數(shù)

每年4、5、6、7、8、9月利用正點放球時間每月進(jìn)行一次，晝短季節(jié)，因正點放球經(jīng)緯儀觀測達(dá)不到規(guī)定高度，應(yīng)在2月和11月白天放球各進(jìn)行一次對比觀測(可以只掛回答器)，即每年共進(jìn)行8次。

(2) 對比觀測時間、點數(shù)

正點放球后，利用經(jīng)緯儀與雷達(dá)同步觀測，對比觀測時間為1～30 min；用氣球飄行穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，一般從10 min以后開始，即比較第11～30 min共20個點。

(3) 對比觀測合格標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)：第n分鐘，經(jīng)緯儀仰角讀數(shù)-雷達(dá)仰角讀數(shù)=Δαn，經(jīng)緯儀方位角讀數(shù)-雷達(dá)方位角讀數(shù)=Δβn，n為比較讀數(shù)點的分鐘序數(shù)(即第11、12、13……30分鐘)，比較合格的標(biāo)準(zhǔn)為：

(1)︱Δαn︱≤0.3°，︱Δβn︱≤0.6°；

(2)超差(不滿足條件(1))點不得多于兩個，且超差點的︱Δα︱≤0.6°，︱Δβ︱≤1.2°。

對比觀測結(jié)果不合格應(yīng)檢查原因，標(biāo)定雷達(dá)，直到合格為止。

2 注意事項

(1) 經(jīng)緯儀架設(shè)地點要合適

經(jīng)緯儀的架設(shè)要符合要求，應(yīng)盡量架設(shè)在與雷達(dá)處于同一水平面上，并盡量靠近雷達(dá)天線，以保證經(jīng)緯儀與雷達(dá)觀測地點的同一性。

(2) 正確安裝與架設(shè)經(jīng)緯儀

經(jīng)緯儀作為對比觀測的標(biāo)準(zhǔn)儀器，其技術(shù)狀態(tài)的正確與否將決定對比觀測的結(jié)果，經(jīng)緯儀的安裝與架設(shè)就是在對比觀測前對其初始技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行檢查、標(biāo)定及校準(zhǔn)的過程，具體包括架設(shè)三角架、固定經(jīng)緯儀、調(diào)整水平、焦距調(diào)整和定方位，詳見《高空氣象觀測手冊—高空風(fēng)觀測部分》[1]。經(jīng)緯儀安裝標(biāo)校完畢即可進(jìn)行對比觀測。

(3) 合理選擇天氣及觀測時間

合理選擇天氣及觀測時間，才能取得規(guī)定的對比觀測點數(shù)。首先，對比觀測應(yīng)安排在每月(2、4、5、6、7、8、9、11月)晴朗無云的天氣進(jìn)行，其次，根據(jù)不同季節(jié)合理選擇觀測時間。對比觀測規(guī)定利用正點放球時間進(jìn)行(2、11月除外)，而常規(guī)高空探測時間(07時、19時)在有些季節(jié)處于日出或日落前后，此時經(jīng)緯儀無法跟蹤目標(biāo)，應(yīng)避開這一時段。4、5月(春季)和9月(秋季)日出、日落較早，對比觀測應(yīng)選擇在與07時綜合探測同時進(jìn)行；6、7、8月(夏季)日出較早、日落較晚，對比觀測選擇在07時或19時均可；2、11月選擇在白天晴朗無云的天氣下進(jìn)行即可(只掛回答器)。

(4) 正確選擇觀測目標(biāo)

一般地，經(jīng)緯儀測風(fēng)跟蹤的是氣球，而雷達(dá)定向跟蹤的始終是探空儀，L波段探測系統(tǒng)氣球與探空儀間距離為30 m(59-701探測系統(tǒng)僅為15 m)，這樣會造成二者讀數(shù)的差異，特別是會造成仰角讀數(shù)差異很大(方位角差異可忽略不計)，因此，為了取得準(zhǔn)確、可比的對比觀測數(shù)據(jù)，經(jīng)緯儀應(yīng)盡量跟蹤探空儀觀測、讀數(shù)，以保證與雷達(dá)觀測目標(biāo)的同一性。

(5) 經(jīng)緯儀讀數(shù)要與雷達(dá)同步

對比觀測分析比較的是探空儀每分鐘的角坐標(biāo)(仰角、方位角)數(shù)據(jù)，L波段探測系統(tǒng)根據(jù)60 s或5 s角坐標(biāo)數(shù)據(jù)每分鐘擬合一次，因此經(jīng)緯儀觀測者也必須在每整分鐘時刻(00 s)準(zhǔn)確讀取探空儀仰角、方位角，以保證與L波段雷達(dá)角坐標(biāo)讀取時間的一致性。

(6) 要有數(shù)據(jù)分析結(jié)果

對比觀測完畢，必須對經(jīng)緯儀、雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)對比分析，對比觀測結(jié)果不合格，應(yīng)分析原因，檢查、調(diào)整或標(biāo)定雷達(dá)，直到合格為止。

3 總結(jié)

要保證雷達(dá)的探測精度，除了對雷達(dá)做好日常維護(hù)和保養(yǎng)，還要按規(guī)定定期進(jìn)行雷達(dá)與經(jīng)緯儀對比觀測，監(jiān)督檢查雷達(dá)標(biāo)校精度，確定雷達(dá)定位偏差，及時發(fā)現(xiàn)問題，檢查、調(diào)整或標(biāo)定雷達(dá)。

[1] 中央氣象局.高空氣象觀測手冊-高空風(fēng)觀測部分[M].北京：氣象出版社，1976：14-18.

張聰娥.如何做好L波段雷達(dá)與經(jīng)緯儀對比觀測[J].陜西氣象，2014(5)：48-49.

1006-4354(2014)05-0048-02

2014-03-14

張聰娥(1963—),女，漢族，陜西戶縣人，學(xué)士，工程師，從事高空氣象資料、報表審核。

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