張聰娥，陳建基

(陜西省氣象信息中心，西安 710014)

張聰娥，陳建基.遲按放球鍵記錄的判斷和處理[J].陜西氣象，2017(5)：44-46.

1006-4354(2017)05-0044-03

2017-03-09

張聰娥(1963—)，女，陜西戶縣人，高級(jí)工程師，從事高空氣象資料、報(bào)表審核工作。

遲按放球鍵記錄的判斷和處理

張聰娥，陳建基

(陜西省氣象信息中心，西安 710014)

為及時(shí)發(fā)現(xiàn)L波段實(shí)時(shí)高空氣象探測(cè)中的遲按放球鍵現(xiàn)象，保證秒數(shù)據(jù)正確性，介紹如何根據(jù)放球前、后的仰角、氣壓秒數(shù)據(jù)判斷遲按放球鍵的方法和記錄的處理方法。

放球時(shí)間；遲按放球鍵；每秒球坐標(biāo)數(shù)據(jù)；探空數(shù)據(jù)

L波段(1型)高空氣象探測(cè)系統(tǒng)是以放球時(shí)間開始計(jì)時(shí)并進(jìn)行數(shù)據(jù)的秒級(jí)采集、處理[1]，所有數(shù)據(jù)處理結(jié)果(即各類高表、報(bào)文、圖形等)均從秒數(shù)據(jù)計(jì)算而來，保證秒數(shù)據(jù)的正確性是保證高空探測(cè)質(zhì)量的關(guān)鍵。實(shí)時(shí)探測(cè)工作中，由于各種原因有時(shí)會(huì)發(fā)生遲按放球鍵導(dǎo)致放球時(shí)間不正確的現(xiàn)象，處理記錄時(shí)又沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正，影響了高空探測(cè)質(zhì)量。遲按放球鍵，指探空氣球放出時(shí)(儀器出手時(shí))終端計(jì)算機(jī)操作員沒有同步按下放球確定鍵，探測(cè)系統(tǒng)確定的放球時(shí)間與實(shí)際放球時(shí)間不一致(系統(tǒng)確定的放球時(shí)間遲于實(shí)際放球時(shí)間)，造成秒數(shù)據(jù)錯(cuò)位，探空、測(cè)風(fēng)記錄系統(tǒng)性錯(cuò)誤(全部測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)、地面到終止層位勢(shì)高度、低層壓、溫、濕探測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤)。本文介紹遲按放球鍵記錄的判斷方法和處理方法，為提高高空探測(cè)質(zhì)量提供參考。

1 判斷方法

L波段(1型)高空氣象探測(cè)系統(tǒng)不僅從放球開始(至球炸)對(duì)球坐標(biāo)數(shù)據(jù)(仰角、方位角、斜距等)、探空數(shù)據(jù)(溫度、氣壓、濕度等)進(jìn)行秒級(jí)采集、存儲(chǔ)，而且對(duì)放球前5 min每秒球坐標(biāo)數(shù)據(jù)、探空數(shù)據(jù)也進(jìn)行了采集、存儲(chǔ)[2]。對(duì)S文件中放球前和放球后仰角、氣壓秒數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以判斷是否遲按了放球鍵。下面以某站遲按放球鍵數(shù)據(jù)(表1)為例，介紹遲按放球鍵記錄的判斷方法。

便于分析，表中只列出了與問題相關(guān)的數(shù)據(jù)，即放球前5 min秒數(shù)據(jù)中只列出了最后11 s(即第4分鐘的第49秒～59秒)的仰角、氣壓數(shù)據(jù)；放球后秒數(shù)據(jù)中只列出了初始的11 s即第0秒～10秒的仰角、氣壓數(shù)據(jù)；另外，表中氣壓缺測(cè)的地方為探空數(shù)據(jù)非采樣時(shí)間。

表1 某站2014-07-16T07放球前后仰角、氣壓秒數(shù)據(jù)(遲按放球鍵)

1.1 分析放球前、后仰角秒數(shù)據(jù)

在“L波段(1型)高空氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件”中加載2014年7月16日07時(shí)S文件(探測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料文件)，打開“數(shù)據(jù)輔助處理”菜單，點(diǎn)擊“放球前5 min每秒球坐標(biāo)數(shù)據(jù)查詢”及放球后“每秒球坐標(biāo)數(shù)據(jù)查詢”，打開放球前、后仰角秒數(shù)據(jù)(表1)，檢查放球前5 min仰角秒數(shù)據(jù)和放球后第1秒仰角值是否正常。

正常情況下，由于氣球未放(放球前)，探空儀仍在地面，仰角值基本不變，即使有變化，也會(huì)維持在一定范圍(觀測(cè)員升球及手持儀器走向放球點(diǎn)時(shí)氣球有微弱的上下擺動(dòng)所致)；氣球施放后，仰角會(huì)逐漸增大, 根據(jù)陜西省歷史資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果，一般放球初始5 s內(nèi)仰角在近地面平均升高速率為5～7(°)/s[3], 第1秒與第0秒仰角之差應(yīng)小于10°，如放球前、后仰角秒數(shù)據(jù)不符合以上變化規(guī)律則判斷遲按了放球鍵。

從表1可以看出，放球前5 min 仰角秒數(shù)據(jù)中，第4分鐘的第49秒～59秒仰角值應(yīng)維持在1.65°左右不變，但該時(shí)段中第52秒～59秒數(shù)據(jù)異常，仰角有序增大，這表明該時(shí)次遲按了放球鍵，系統(tǒng)將放球后第1秒～8秒仰角數(shù)據(jù)移于放球前的8 s，第8秒以后的數(shù)據(jù)依次錯(cuò)誤前移，即發(fā)生了秒數(shù)據(jù)錯(cuò)位現(xiàn)象。因數(shù)據(jù)錯(cuò)位，放球后第1秒仰角值異常，突然增大為49.87°，與前一秒數(shù)據(jù)無承接性和連續(xù)性，第1秒與第0秒仰角相差51.87°(遠(yuǎn)大于10°)，違反了仰角在近地面的變化規(guī)律。

1.2 分析放球前、后氣壓秒數(shù)據(jù)

在“數(shù)據(jù)輔助處理”菜單中點(diǎn)擊“放球前5 min探空數(shù)據(jù)查詢”及放球后“探空數(shù)據(jù)查詢”，打開放球前、后氣壓秒數(shù)據(jù)(表1)，檢查放球前氣壓秒數(shù)據(jù)和放球后第1秒氣壓值是否正常。

正常情況下，放球前氣壓值基本不變或因儀器拿出室外不久氣壓僅有小波動(dòng)。氣球施放后氣壓會(huì)逐漸減小(呈指數(shù)遞減)，且第1秒(或采集到的第一個(gè)氣壓值)與第0秒氣壓之差應(yīng)小于3 hPa(按氣球升速350～450 m/min計(jì)算，放球初始?xì)鈮涸诮孛嫫骄f減速率為0.6～0.8 hPa/s并考慮到基測(cè)變量)[4]，如放球前、后氣壓秒數(shù)據(jù)不符合以上變化規(guī)律則判斷遲按了放球鍵。

從表1可以看出，放球前5 min 氣壓秒數(shù)據(jù)中，第4分鐘的第52秒～59秒氣壓值應(yīng)維持在875.6 hPa左右不變，但該時(shí)段數(shù)據(jù)異常，氣壓有序遞減，這也表明該時(shí)次遲按了放球鍵，系統(tǒng)將放球后第1秒～8秒氣壓數(shù)據(jù)移于放球前8 s，以后的數(shù)據(jù)依次錯(cuò)誤前移。因數(shù)據(jù)錯(cuò)位，放球后第1秒氣壓值異常,突然減小至871.5 hPa，與前一秒數(shù)據(jù)無遞推性，即氣球升空僅1 s，氣壓減小了4.5 hPa，第1秒與第0秒氣壓之差大于3 hPa，違反了氣壓在近地面的變化規(guī)律。

2 記錄處理

對(duì)于遲按放球鍵記錄，利用“L波段(1型)高空氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件”的“放球時(shí)間訂正”功能及時(shí)進(jìn)行放球時(shí)間訂正[1]，使探測(cè)記錄盡可能在數(shù)據(jù)文件及報(bào)文傳出之前得到更正。

2.1 確定遲按放球鍵時(shí)間

可通過以下方法確定遲按放球鍵時(shí)間(按(1)→(2)→(3)的優(yōu)先順序確定)：

(1)根據(jù)“放球前5 min每秒球坐標(biāo)數(shù)據(jù)”中仰角抬升的時(shí)間確定：表1中第4分鐘的第52秒～59秒為仰角抬升時(shí)間，故該時(shí)次遲按放球鍵8 s。(2)根據(jù)“放球前5 min探空數(shù)據(jù)”中氣壓遞減的時(shí)間確定：表1中第4分鐘的第53秒～59秒為氣壓遞減時(shí)間，加上探空數(shù)據(jù)非采樣時(shí)間第52秒，該時(shí)次遲按放球鍵8 s。(3)根據(jù)放球后探空秒數(shù)據(jù)中第0秒與第1秒氣壓值(或采集到的第一個(gè)氣壓值)按以下公式計(jì)算求得：(第0秒氣壓值-第1秒氣壓值)/0.6。將表1數(shù)據(jù)代入：(876.0-871.5)/0.6=8，所以該時(shí)次遲按放球鍵8 s。

2.2 啟動(dòng)“放球時(shí)間訂正”功能

打開“數(shù)據(jù)輔助處理”菜單，點(diǎn)擊“放球時(shí)間訂正”，選擇“遲按了放球鍵(+)”，在“時(shí)間訂正數(shù)(秒)”處輸入遲按時(shí)間，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在球坐標(biāo)秒數(shù)據(jù)及探空秒數(shù)據(jù)中加上遲按放球鍵時(shí)間并自動(dòng)修改放球時(shí)間(在原來的放球時(shí)間上減去遲按放球鍵時(shí)間)。該時(shí)次遲按放球鍵8 s，經(jīng)“放球時(shí)間訂正”，放球時(shí)間由原來的2014年7月16日07時(shí)17分16秒訂正為2014年7月16日07時(shí)17分08秒，訂正后的仰角、氣壓秒數(shù)據(jù)恢復(fù)正常(放球前仰角、氣壓秒數(shù)據(jù)仍保持原狀)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)秒數(shù)據(jù)的修改自動(dòng)訂正高表-13、高表-14的數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

早按放球鍵在實(shí)時(shí)探測(cè)中極少發(fā)生，這種情況系統(tǒng)將放球前秒數(shù)據(jù)移于放球后。如果放球后某段時(shí)間仰角、氣壓秒數(shù)據(jù)保持不變，則判斷為早按了放球鍵。記錄處理時(shí)，在“放球時(shí)間訂正”中選擇“早按了放球鍵(-)”，在“時(shí)間訂正數(shù)(秒)”處輸入早按時(shí)間(仰角或氣壓值不變的持續(xù)時(shí)間為早按時(shí)間)即可。

準(zhǔn)備放球時(shí)必須嚴(yán)格遵守L波段高空氣象探測(cè)操作規(guī)范并集中注意力使放球時(shí)間和儀器出手時(shí)間同步，如果懷疑發(fā)生了早、遲按放球鍵操作，應(yīng)盡快從放球前、后仰角和氣壓秒數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并立即啟動(dòng)“放球時(shí)間訂正”功能訂正記錄，以保證原始觀測(cè)數(shù)據(jù)正確性。

[1] 中國(guó)氣象局監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)司.L波段(1型)高空氣象探測(cè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2005：59-62.

[2] 中國(guó)氣象局.常規(guī)高空氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2010：10.

[3] 劉朝暉，張曉平. L波段高空氣象探測(cè)資料質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].山東氣象，2007(4)：32.

[4] 戴麗瓊，黃祖輝，吳立新. L波段高空氣象探測(cè)資料審核要點(diǎn)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009(20)：307.

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